DE4204752A1 - Ofen fuer feste brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen, insbesondere Kaminofen, für feste Brennstoffe, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist.

Es ist bereits ein Ofen bekannt, -gemäß DE-OS 40 03 835 -des gleichen Anmel­ ders, bei dem zur Erreichung einer nahezu vollständigen Verbrennung und damit zur Steigerung des Wirkungsgrades der bekannten Heizeinrichtung der Brennraum dom­ artig durch die Anordnung einer die Feuerstelle teilweise überdeckenden Trenn­ wand ausgebildet ist. Diese erstreckt sich dabei zwischen den beiden Seitenwänden aus einer Rückwand in Richtung einer Frontwand, wodurch eine Querschnittsveren­ gung im Strömungsbereich der Rauchgase gegeben ist. Die dadurch bedingte länge­ re Verweilzeit der Rauchgase im Feuerraum bewirkt in Verbindung mit der durch die domförmige Ausbildung erreichbare höhere Feuerraumtemperatur einen gerin­ gen Schadstoffausstoß und einen erhöhten Wirkungsgrad. Beim Betrieb einer sol­ chen Heizeinrichtung wirken sich jedoch Veränderungen in den Zugbedingungen nachteilig aus, wie sie bei sich ändernden Witterungsverhältnissen üblicher Weise auftreten.

Bei einer weiters bekannten Heizeinrichtung -gemäß DE-PS 31 17 290 -werden die Rauchgase aus der Brennkammer einer nachgeordneten zweiten Verbrennungskam­ mer zugeführt, in die eine Frischluft geleitet wird, die mittels eines eine Trennwand zwischen dem Brennraum und der Nachbrennkammer bildenden Wärmetauscher vor­ gewärmt wird. Die als Wärmetauscher ausgebildete Trennwand bewirkt jedoch eine Temperaturreduzierung in der Nachbrennkammer, die sich nachteilig auf die Nach­ verbrennung auswirkt, wodurch eine zusätzliche Energiezufuhr in Form von elektri­ scher Energie im Bereich der Rauchgasführung zur Nachbrennkammer erforderlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ofen zu schaffen, der eine dem Brennraum nachgeordnete Nachbrennkammer aufweist, in der trotz Zuführung einer für die Nachverbrennung erforderlichen Frischluft ein für die Aufrechterhaltung der Nach­ verbrennung der Rauchgase geeignetes Temperaturniveau erreicht wird.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Der überraschende Vorteil dabei ist, daß durch die feuerraumseitige Anordnung des Luftkanals an der dem Brennraum unterteilenden Trennwand die durch diesen zuge­ führte Nachverbrennungsluft vorgewärmt und so der Nachverbrennungsvorgang be­ günstigt wird. Die dem Feuerraum dabei entzogene Wärmeenergie bewirkt eine Re­ duzierung der Feuerraumtemperatur, wodurch der Verbrennungsvorgang verlang­ samt abläuft und damit eine gleichmäßige Energieumsetzung erreicht wird. Durch die querschnittsbedingt erzielte hohe Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgas im Durchtrittsquerschnitt tritt eine Injektorwirkung an den Auslaßöffnungen für die Nachverbrennungsluft ein, die direkt abhängig ist von der momentanen Feuerraum­ leistung und der dadurch entwickelten Rauchgasmenge. Dies bewirkt eine automati­ sche Anpassung in der Zufuhr der Nachverbrennungsluft in Abhängigkeit von der Brennleistung, wodurch weitere Regeleinrichtungen eingespart und die Sicherheit gefährdende Fehlregelungen verhindert werden.

Möglich ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 2, weil dadurch eine zusätzliche Aussteifung des Ofens in dem Bereich in dem Temperaturspitzen auftreten, erreicht wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 3, weil dadurch ein Ni­ veaugefälle für den in der Trennwand angeordneten Luftkanal erreicht wird, durch das die Zuführung der ein geringes Temperaturniveau aufweisenden Nachver­ brennungsluft in Richtung der im höchsten Temperaturniveau angeordneten Aus­ laßöffnungen aus dem Luftkanal begünstigt wird.

Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 4, wodurch ein die Nach­ verbrennung ungünstig beeinflussender Temperaturentzug im Nachbrennraum ver­ mieden wird.

Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 5, weil dadurch ein strö­ mungsgünstiger und geringe Strömungswiderstände aufweisender Verlauf für den Luftkanal erreicht wird.

Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 6, weil dadurch zusätzli­ che Bauteile für die Bildung des Luftkanals entfallen und damit auch der Montage­ aufwand bei der Herstellung dieser Öfen vermindert wird.

Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 7 vorteilhaft, wodurch eine symmetrische Ausbildung der Flammenentwicklung im Nachbrennraum erreicht wird.

Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 8, weil dadurch die Bauhöhe für den mit der Nachverbrennungsluftzuführvorrichtung ausgebildeten Ofen gering gehalten werden kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 9, wodurch eine Vertei­ lung der Nachverbrennungsluft im Durchtrittsquerschnitt und so eine gute Durchmi­ schung mit dem Rauchgas zur gleichmäßigen Sauerstoffanreicherung erreicht wird.

Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 10 möglich, durch die eine Beschleunigung der erwärmten Nachverbrennungsluft in Strömungsrichtung der Rauchgase erreicht wird.

Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 11, wodurch das für den Nachverbrennungsvorgang erforderliche höhere Temperaturniveau mit Ausnahme im Anheizbetrieb über die gesamte Betriebsdauer der Heizeinrichtung erreicht wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 12, weil dadurch zusätzli­ che Rauchgaskanäle bzw. Bauelemente für diese Kanäle vermieden werden, wo­ durch ein kostengünstiger mit dem Nachbrennraum ausgestatteter Ofen erreicht wird.

Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Patentanspruch 13, weil dadurch ein für die Nachverbrennung der in Rauchgasen enthaltenen Schadstoffe erforderliches Tempe­ raturniveau erreicht und ohne der Gefahr einer örtlichen Überhitzung der Ofenkon­ struktion eine hohe Standzeit der Aufnahmekammer erreicht wird.

Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 14, weil dadurch eine Um­ wälzung der Verbrennungsluft im Nachbrennraum und damit verbunden eine Nut­ zung der in diesen enthaltenen Wärmeenergie zur Aufrechterhaltung des Nachver­ brennungsvorganges erreicht wird.

Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 15, weil dadurch keine zusätzlichen Halte- und/oder Verkleidungselemente im Bereich des Nachbrenn­ raumes erforderlich sind.

Es ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 16 von Vorteil, weil dadurch ein geringerer Montageaufwand bei der Zustellung der mit dem Nachbrennraum ausge­ statteten Öfen erreicht wird und damit die Kosten für derartige Heizgeräte gering gehalten werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung beschreibt Patentanspruch 17, weil dadurch der Strömungsweg der Rauchgase vom Nachbrennraum in das Rauchrohr verlängert wird und damit eine verbesserte Wärmenutzung der in den Rauchgasen enthaltenen Wärmeenergie erreicht wird.

Bei einer Weiterbildung nach Patentanspruch 18 können speziell gefertigte Formstei­ ne vermieden werden, wodurch sich insbesondere bei kleineren Serienfertigungen diese Ausbildung kostenvermindernd auswirkt.

Vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 19, wodurch gesonderte Aus­ sparungen für die Zufuhr der Nachverbrennungsluft im Isoliermaterial entfallen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung, wie im Patentanspruch 20 beschrieben, wird eine Zeitdauer während der ein höherer Schadstoffausstoß eintritt gering gehal­ ten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 21, weil dadurch ein au­ tomatisierter Anheizbetrieb erreicht wird und die Sicherheit des Benutzers gefähr­ dende Fehlbedienungen und auch die Umwelt gefährdende Einflüsse durch erhöhten Schadstoffausstoß vermieden werden.

Vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 22, weil damit eine automati­ sche Regelung auf das für die Nachverbrennung erforderliche Temperaturniveau er­ reicht und die Gefahr einer Überhitzung vermieden wird.

Möglich ist auch eine Weiterbildung nach Patenanspruch 23, weil dadurch ein ent­ sprechend großer und stufenloser Regelbereich erreicht wird.

Schließlich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 24 vorteilhaft, wodurch ein wirkungsvoller Überhitzungsschutz für die Metallbauteile des Ofens erreicht wird und damit auch Brennstoffe mit höheren Flammentemperaturen verfeuert wer­ den können.

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

Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Ofen in vereinfachter, schaubild­ licher Darstellung;

Fig. 2 den Ofen nach Fig. 1 in Seitenansicht, geschnitten, gemäß den Linien II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teil des Ofen geschnitten, gemäß den Linien III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Teil des Ofens, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen Teil des Ofens im Anschlußbereich der Trennwand mit dem Luftka­ nal und der Stirnwand;

Fig. 6 eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ofens mit dem Nachbrennraum in Seitenansicht, geschnitten;

Fig. 7 einen Teil des Ofens geschnitten, gemäß den Linien VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 einen Teil des Ofens in Draufsicht, teilweise geschnitten;

Fig. 9 einen Teil eines Ofens einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung in Stirnansicht, geschnitten.

In Fig. 1 ist ein Ofen 1 gezeigt, der einen Brennraum 2 aufweist, der über eine Be­ schickungs- und/oder Reinigungsöffnung 3 zugänglich ist, welche mit Feuer­ raumtüren 4, 5 verschließbar ausgebildet ist.

Die Beschickungs- und/oder Reinigungsöffnung 3 ist in einer Stirnwand 6 eines auch Seitenwände 7, 8 bildenden einstückigen, einen im wesentlichen U- bzw. C- förmigen Querschnitt aufweisenden Bauteils 9 angeordnet. Eckbereiche 10, 11 zwi­ schen der Stirnwand 6 und den Seitenwänden 7, 8 sind z. B. zu diesen winkelig ver­ laufend ausgebildet. Der Brennraum 2 ist weiters durch eine Rückwand 12 und die­ sen in Richtung einer Höhe 13 begrenzenden Deckwand 14 und einem Brennraum­ rost 15 abgegrenzt. Der Bauteil 9 und die Rückwand 12 überragen die Deckwand 14 und den Brennraumrost 15 in Richtung der Längserstreckung des Ofens 1 in Rich­ tung einer Bodenplatte 16 und einer Deckplatte 17 und ist mit diesen bewegungsfest verbunden, z. B. verschraubt, verschweißt, oder dgl. Im Bereich zwischen der Deck­ wand 14 und der Deckplatte 17 ist ein Warmhaltefach 18 angeordnet und über eine Öffnung 19 in der Stirnwand 6 zugänglich. Im Bereich zwischen dem Brennraum­ rost 15 und der Bodenplatte 16 ist über eine Öffnung 19 in der Stirnwand 6 eine Aschenlade 20 zur Aufnahme von durch den Brennraumrost 15 durchfallende Ver­ brennungsrückstände angeordnet. Der Brennraum 2 weist an den Seitenwänden 7, 8 der Rückwand 12 und der Deckwand 14 eine hochhitzebeständige Auskleidung 21, z. B. durch Schamottesteine 22 auf.

Auf der Deckplatte 17 ist einer, einen Rauchgasauslaß 23 bildenden Öffnung 24 ein Rauchgasrohrstutzen 25 zugeordnet, z. B. mit der Deckplatte 17 verschraubt, ver­ schweißt etc.

In der Stirnwand 6 sind im Bereich zwischen den Feuerraumtüren 4, 5 und der Deck­ wand 14 Einströmöffnungen 26 einer Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung 27 angeordnet, über welche eine durch Pfeile 28 schematisch dargestellte Frischluft den Brennraum 2 zugeführt wird. Des weiteren ist in der Stirnwand 6 im Bereich der Aschenlade 20 eine Frischluftregelvorrichtung 29 zur direkten und geregelten Zufuhr von für die Verbrennung erforderlicher Verbrennungsluft -Pfeil 30 -in den Bereich unterhalb des Brennraumrostes 15 angeordnet.

In den Fig. 2 bis 5 ist der Ofen 1 mit dem Brennraum 2 gezeigt, der durch eine, im Bereich der Einströmöffnungen 26 mit der Stirnwand 6 verbundene schräg nach un­ ten in Richtung des Brennraumrostes 15 und der Rückwand 12 verlaufende Trenn­ wand 31 in zwei, übereinander angeordnete Bereiche unterteilt ist.

Die Trennwand 31 ist weiters mit den Seitenwänden 7 und 8 bewegungsfest verbun­ den. In dem Bereich zwischen dem Brennraumrost 15, der Trennwand 31, den Feuer­ raumtüren 4 und 5 und der Rückwand 12 ist ein Feuerraum 32 für die Verbrennung von Brennstoffen ausgebildet. Die Trennwand 31 weist an der, dem Brennraumrost 15 zugewandten Seite einen Luftkanal 33 auf, in dem an einer Stirnseite 34, welche der Rückwand 12 zugewandt ist, Auslaßöffnungen 35 für den Austritt von Nachver­ brennungsluft in einen, von der Stirnseite 34 und der Rückwand 12 begrenzten Durchtrittsquerschnitt 36 ausgebildet sind.

Der Luftkanal 33 wird aus einem über seine Schenkel 37 an einer Unterseite 38 der Trennwand 31 befestigten U-förmigen Profil 39 gebildet, das im Bereich der in den Feuerraumtüren 4, 5 bzw. der Stirnwand 6 angeordneten Einströmöffnungen 26 an einer Innenfläche 40 der Feuerraumtüren 4, bzw. der Stirnwand 6 mit den Schen­ keln 37 und einem Steg 41 dichtend anliegt und eine Strömungsverbindung für die Nachverbrennungsluft -Pfeil 42 -zwischen den Einströmöffnungen 26 und den Auslaßöffnungen 35 bildet.

Der über dem Feuerraum 32 in Richtung der Deckwand 14 angeordnete Bereich des Brennraumes 2 bildet einen Nachbrennraum 43, in dem die im Rauchgas enthalte­ nen brennbaren Rückstände unter Sauerstoffzufuhr, welche durch die Zufuhr der Nachverbrennungsluft -Pfeil 42 -erreicht wird, einer Nachverbrennung zugeführt werden, wodurch eine Wirkungsgraderhöhung des Ofens 1 bei gleichzeitiger Redu­ zierung des Schadstoffausstoßes erreicht wird.

Der Nachbrennraum 43 wird gebildet durch die der Deckwand 14 zugewandten, mit Isoliermaterial 44, z. B. hochfeuerfesten Schamottsteinen ausgekleidete Seite der Trennwand 31 und einer domförmigen Aufnahmekammer 45 die derart gestaltet ist, daß eine, den Durchtrittsquerschnitt 36 überdeckende Abdeckplatte 46 in einer Höhe 47 in Richtung der Deckwand 14 angeordnet ist, die an der Rückwand 12 be­ ginnend schräg nach unten in Richtung Brennraumrost 15 und über eine Tiefe 48 in Richtung der Stirnwand 6 verläuft.

Durch die Anordnung der Abdeckplatte 46 des Nachbrennraums 43, den Durchtritts­ querschnitt 36 der Rauchgase aus dem Feuerraum 32 in den Nachbrennraum 43 überdeckend, werden die Rauchgase nach der Zumischung der Nachverbrennungs­ luft -Pfeil 42 -aus dem Luftkanal 33 in Richtung der Stirnwand 6 umgelenkt. Die dabei auftretende Verwirbelung bewirkt eine bessere Sauerstoffverteilung, verbun­ den mit einem besseren Nachverbrennungsverhalten des Rauchgas-Frischluftge­ misches. Die Rückwand 12 ist im Bereich des Feuerraumes 32 und der Nachbrenn­ raum 43 mit Isoliermaterial 44 ausgekleidet. Dieses Isoliermaterial 44 bildet an der dem Feuerraum 32 bzw. dem Nachbrennraum 43 zugewandten Seite eine Brennraum­ wand 49.

Die Abdeckplatte 46 der Aufnahmekammer 45 ist aus Isoliermaterial 44 gebildet. Von einer Stirnkante 50, welche den, der Stirnwand 6 zugewandten Abschluß der Abdeckplatte 46 bildet, ist, um einen Abstand 51 in Richtung der Rückwand 12 ver­ setzt, an der Unterseite 38, diese in Richtung Brennraumrost 15 überragend, eine Er­ höhung 52 aus Isoliermaterial angeordnet und ebenso wie die Abdeckplatte 46 seit­ lich durch die Seitenwände 7 und 8 begrenzt. An der dem Brennraumrost 15 zuge­ wandten inneren Seite der Deckwand 14 verläuft eine Deckwandinnenisolation 53, welche seitlich begrenzt wird durch die Seitenwände 7 und 8 und die sich bis zu einer Ebene 54, die rechtwinkelig zu einer Aufstandsfläche 55 und parallel zur Stirn­ wand 6 an der Stirnkante 50 verläuft, erstreckt. Eine Innenkante 56 wird gebildet durch die dem Brennraumrost 15 zugewandten Seite der Deckwandinnenisolation 53 und der Ebene 54. Die Innenkante 56 überragt die Stirnkante 50 um eine Höhe 57 in Richtung der Deckwand und bildet so einen Strömungsquerschnitt 58, für Rauchga­ se.

Des weiteren ist an der der Rückwand 12 zugewandten Seite der Stirnwand 6 eine Stirnwandinnenisolation 59 angeordnet, die durch die Seitenwände 7 und 8, sowie durch die an der der Deckwand 14 zugewandten Seite der Trennwand 31 verlaufen­ den Isoliermaterials 44 und der Deckwandinnenisolation 53 begrenzt wird. Wie wei­ ters aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich unterhalb des Brennraumrostes 15, diesen in Richtung der Bodenplatte 16 überragend, die Aschenlade 20. Ein Glutfänger 60 ist in etwa parallel zur Stirnwand 6 zwischen den Feuerraumtüren 4 und 5, sowie dem Brennraumrost 15 angeordnet. Er verhindert ein mögliches Ausdringen von glühen­ dem bzw. brennendem Heizmaterial beim Öffnen der Feuerraumtüren 4 und 5 aus dem Feuerraum 32. Das Funktionsprinzip des Ofens 1 und des Nachbrennraumes 43 ist nun folgendermaßen: Die beim Verbrennen des Heizmaterials im Feuerraum 32 entstehenden Rauchgase treten durch den Durchtrittsquerschnitt 36 an der Brenn­ raumwand 49 von unten in den Nachbrennraum 43, wobei die Rauchgase mittels Frischluft von der Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung 27 über den Luftkanal 33 und den Auslaßöffnungen 35 im Durchtrittsquerschnitt 36 angereichert werden. Die Rauchgase erfahren aufgrund der Abdeckplatte 46 und der Erhöhung 52 eine Verwir­ belung und es kommt zu einer Nachverbrennung. Die Rauchgase strömen zwischen der Erhöhung 52 und der Trennwand 31 in Richtung Stirnwand 6, und werden an der Stirnwandinnenisolation 59 und der Deckwandinnenisolation 53 um ca. 180° umgelenkt und gelangen durch den Strömungsquerschnitt 58 über die Abdeckplatte 46 in den Rauchgasauslaß 23.

In den Fig. 6 bis 8 ist eine weitere Ausführungsvariante des Ofens 1 gezeigt. Dieser weist den durch die Trennwand 31 in den Feuerraum 32 und der Nachbrennraum 43 unterteilten Brennraum 2 auf. Die Trennwand 31 ist aus Blech gefertigt und weist in etwa im Mittel zwischen den Seitenwänden 7, 8 an der Unterseite 38 das U-förmige Profil 39 in Richtung der Rückwand 12 verlaufend auf, das von der Stirnwand 6 bis in den Bereich einer Stirnkante 61 einer den Durchtrittsquerschnitt 36 bildenden Ausnehmung 62 der Trennwand 31 verläuft und den Luftkanal 33 für die Zufuhr der Nachverbrennungsluft von den in der Stirnwand 6 angeordneten Einströmöffnungen 26 zum Durchtrittsquerschnitt 36 bildet. Die der Rückwand 12 zugewandte Stirnsei­ te 34 der Trennwand 31 bzw. des Luftkanals 33 ist bogenförmig in Richtung der Deckwand 14 geneigt und weist in Richtung der Deckwand 14 die Auslaßöffnungen 35 auf, wodurch an diesem durch das aus dem Feuerraum 32 in Richtung Nachbrenn­ raum 43 strömende Rauchgas eine Injektorwirkung bildet. Der Nachbrennraum 43 weist in seinem der Rückwand 12 zugeordneten Bereich einen domförmigen, die Ausnehmung 62 überspannenden Formstein 63 und in seinem der Stirnwand 6 zuge­ wandten Bereich Verkleidungselemente 64 auf, wobei der Formstein 63 und die Verkleidungselemente 64 aus hochhitzebeständigen Isoliermaterialien, z. B. aus Schamottesteinen, Keramik-, Fasermaterialien etc. bestehen. Selbstverständlich kön­ nen die Verkleidungselemente 64 ebenfalls wie der Formstein 63 aus einem ein­ stückig gebildeten Formelement bestehen. Der Formstein 63 bildet die Aufnahmekammer 45 in der durch die domförmige Ausbildung ein Hitzestau entsteht, durch welchen die Zündung der mit dem Sauerstoff der Nachverbrennungsluft -Pfeil 42 - angereicherten Verbrennungsgase begünstigt wird. In etwa im Bereich einer Berüh­ rungsfläche 65 zwischen dem Formstein 63 und dem Verkleidungselementen 64 weist der Formstein 63 die in Richtung der Trennwand 31 die innere Oberfläche überragende Erhöhung 52 auf, wodurch eine Verwirbelung der Rauchgase erreicht wird, die die Verweilzeit der Rauchgase in der Aufnahmekammer 45 verlängert und dadurch die Bildung des Hitzestaus begünstigt.

Wie nun besser den Fig. 7 und 8 zu entnehmen, weist der Formstein 63 einen U-för­ migen Querschnitt auf, wobei eine Breite 66 von in etwa parallel zu den Seitenwän­ den 7, 8 in Richtung der Trennwand 31 erstreckenden Schenkeln 67 auf, die geringer ist, als eine innere Weite 68 des Brennraumes 2, jedoch größer ist als eine Breite 69 der Ausnehmung 62 in der Trennwand 31. Ein die Schenkel 67 längs der Deckwand 14 verbindender Steg 70 ist im Übergangsbereich zu den Schenkeln 67 in Richtung der Trennwand 31 abgewinkelt. Wodurch sich Abschrägungen 71 ergeben, die zwi­ schen sich einen Winkel 72 von in etwa 90° ausbilden.

An der Berührungsfläche 65 schließen in Richtung der Stirnwand 6 die Verklei­ dungselemente 64 an. Diese bilden die Deckwandinnenisolation 53, die Stirnwand­ innenisolation 59 sowie die den Seitenwänden 7, 8 zugewandte Auskleidung 21. Die Verkleidungselemente 64 können auch aus einem geformten Element, z. B. aus Guß­ schamott, Gußkeramik, Magnesit, etc. einstückig ausgebildet sein.

Rauchgase, schematisch durch Pfeile 73 dargestellt, entströmen nunmehr nach der Nachverbrennung der in dem Rauchgas enthaltenen brennbaren Anteile, dem Nach­ brennraum 43 in Richtung der Stirnwand 6, wobei sie im Strömungsverlauf in Rich­ tung der Rückwand 12 umgelenkt werden. Aus der Differenz der inneren Weite 68 und der Breite 69 der Schenkel 67 des Formsteins 63 und dessen mittiger Anord­ nung zwischen den Seitenwänden 7, 8 werden beidseits des Formsteins 63 Strö­ mungskanäle 74 in Richtung der Rückwand 12 und durch die Abschrägungen 71 des Formsteins 63 in Richtung der Deckwand 14 gebildet. In dieser sind in etwa recht­ eckige, ovale, kreisrunde Einströmöffnungen 75 in etwa symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieebene 76, welche sich parallel und im gleichen Mittenabstand zu den Seitenwänden 7 und 8 über die gesamte Höhe 13 des Ofens 1 erstreckt, derart ange­ ordnet, daß sie außerhalb des Bereiches des Steges 70 des Formsteins 63 sind, wo­ durch ein freier Durchgang in einen den Einströmöffnungen 75 nachgeordneten Rauchgassammelkanal 77 gegeben ist. Dieser wird von der Rückwand 12, den Sei­ tenwänden 7, 8, der Deckplatte 17 und einer diesen in Richtung des Warmhalte­ faches 18 abgrenzenden Zwischenwand 78 begrenzt. Aus dem Rauchgassammel­ kanal 77 erfolgt die Weiterleitung der Rauchgase -Pfeil 73 -durch die Öffnung 24 in der Deckplatte 17 und weiters durch ein am Rauchgasrohrstutzen 25 angeschlosse­ nes Rauchrohr 79.

Bei dieser Ausführungsvariante ist an der Rückwand 12 im Bereich zwischen dem Brennraumrost 15 und der Bodenplatte 16 eine Verschlußklappe 80 zur Zufuhr von Verbrennungsluft -Pfeil 30 -angeordnet. Diese Verschlußklappe 80 steht über ein Regelgestänge 81 in mechanischer Wirkverbindung mit einem Temperaturfühler 82 mit einem in den Nachbrennraum 42 ragenden Fühlerelement 83.

Die dadurch erreichte automatische Regelung des Ofens 1 sieht ein Offenhalten der Verschlußklappe 80 zum Anheizen des Ofens 1 vor bis im Nachbrennraum 43 ein durch den Temperaturfühler 82 vorgegebenes Temperaturniveau erreicht ist. Dieses Temperaturniveau ist auf einem Wert eingeregelt, bei dem der Nachverbrennungsvor­ gang, der im Rauchgas -Pfeil 73 -enthaltene brennbare Anteil verbrennt. Er­ fahrungsgemäß liegt dieses Temperaturniveau bei in etwa 280°C. Ist dieses Tempe­ raturniveau erreicht, wird über den Temperaturfühler 82 und über das Regelge­ stänge 81 die Verschlußklappe 80 geschlossen. Sinkt das Temperaturniveau unter den vorgegebenen Wert, erfolgt in umgekehrter Weise eine Öffnungsbewegung der Verschlußklappe 80.

In einer einfachen Ausführungsvariante ist der Temperaturfühler 82 ein bekanntes Bimetallelement 84, dessen temperaturbedingte Lageänderung auf mechanischem Weg das Regelgestänge 81 der Verschlußklappe 80 betätigt. In einer anderen Aus­ führungsvariante ist es jedoch auch möglich, die Verschlußklappe 80 über einen in strichlierten Linien gezeigten Antriebsmotor 85, der von einer Energiequelle 86 be­ aufschlagt wird und dem ein Steuergerät 87 und der als Meßwertgeber 88 ausgebilde­ te Temperaturfühler 82 vorgeordnet ist, zu verstellen.

In Fig. 9 ist eine weitere Variante der Trennwand 31 gezeigt. Diese ist bewegungs­ fest, bevorzugt geschweißt, mit den Seitenwänden 7 und 8 verbunden und weist eine in der Symmetrieebene 76 gelegene U-förmige Vertiefung 89 auf, welche in Rich­ tung des Feuerraumes 32 auf. Die Trennwand 31 mit der U-förmig abgekanteten Vertiefung 89, welche den Luftkanal 33 bildet, ist aus einem Stück, bevorzugt Blech gefertigt. Der Durchtrittsquerschnitt 36 der Trennwand 31 wird gebildet durch einen, bevorzugt rechteckigen Querschnitt, welcher begrenzt wird durch die Brennraumwand 49 der der Brennraumwand 49 zugewandten Stirnseite 34 des Luft­ kanales 33, welche die bevorzugt rechteckig, kreisrund oder oval ausgebildeten Aus­ laßöffnungen 35 aufweist sowie der Breite 69. Weiters ist die Trennwand 31 im Be­ reich zwischen den Durchtrittsquerschnitt 36 und den Seitenwänden 7 und 8 mit der Rückwand 12 z. B. mittels Schweißung verbunden.

Selbstverständlich ist die Ausbildung des erfindungsgemäßen Ofens 1 mit dem Nachbrennraum 43 nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen äuße­ ren Umrißformen des Ofens 1 beschränkt und sind diese in den gezeigten Beispielen nur beispielshaft herangezogen.

Des weiteren ist zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der Figuren auf eine maßstäbliche Darstellung verzichtet worden und sind einzelne Elementen zuein­ ander unproportional dargestellt.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß jeweils einzelne der in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalskombinationen, insbesondere die in den Unteransprüchen gekennzeichneten, auch von den anderen unabhängige, für sich getrennte, erfindungsgemäße Ausbildungen darstellen können.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Ofen
 2 Brennraum
 3 Beschickungs- und/oder Reinigungsöffnung
 4 Feuerraumtüre
 5 Feuerraumtüre
 6 Stirnwand
 7 Seitenwand
 8 Seitenwand
 9 Bauteil
10 Eckbereich
11 Eckbereich
12 Rückwand
13 Höhe
14 Deckwand
15 Brennraumrost
16 Bodenplatte
17 Deckplatte
18 Warmhaltefach
19 Öffnung
20 Aschenlade
21 Auskleidung
22 Schamottestein
23 Rauchgasauslaß
24 Öffnung
25 Rauchgasrohrstutzen
26 Einströmöffnung
27 Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung
28 Pfeil
29 Frischluftregelvorrichtung
30 Pfeil
31 Trennwand
32 Feuerraum
33 Luftkanal
34 Stirnseite
35 Auslaßöffnung
36 Durchtrittsquerschnitt
37 Schenkel
38 Unterseite
39 Profil
40 Innenfläche
41 Steg
42 Pfeil
43 Nachbrennraum
44 Isoliermaterial
45 Aufnahmekammer
46 Abdeckplatte
47 Höhe
40 Tiefe
49 Brennraum
50 Stirnkante
51 Abstand
52 Erhöhung
53 Deckwandinnenisolation
54 Ebene
55 Aufstandsfläche
56 Innenkante
57 Höhe
58 Strömungsquerschnitt
59 Stirnwandinnenisolation
60 Glutfänger
61 Stirnkante
62 Ausnehmung
63 Formstein
64 Verkleidungselement
65 Berührungsfläche
66 Breite
67 Schenkel
68 Weite
69 Breite
70 Steg
71 Abschrägung
72 Winkel
73 Pfeil
74 Strömungskanal
75 Einströmöffnung
76 Symmetrieebene
77 Rauchgassammelkanal
78 Zwischenwand
79 Rauchrohr
80 Verschlußklappe
81 Regelgestänge
82 Temperaturfühler
83 Fühlerelement
84 Bimetallelement
85 Antriebsmotor
86 Energiequelle
87 Steuergerät
88 Meßwertgeber
89 Vertiefung

Claims (24)

1. Ofen, insbesondere Kaminofen für feste Brennstoffe mit einem Brenn­ raum, der in einen Feuerraum und einen Nachbrennraum unterteilt ist und der Feuer­ raum zumindest eine Feuerraumtüre aufweist und daß in diesem eine Primärluftzu­ fuhrvorrichtung und eine Sekundärluftzufuhrvorrichtung mündet und mit einer da­ von gesonderten Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung für den zwischen dem Feuerraum und einem Rauchgasauslaß angeordneten Nachbrennraum, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Brennraum (2) mit einem hochtemperaturfesten Isoliermate­ rial (44) ausgekleidet ist und daß die Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung (27) in einer den Brennraum (2) unterteilenden Trennwand (31) angeordnet ist und Auslaßöffnungen (35) aus einem Luftkanal (33) der Nachverbrennungsluftzufuhrvor­ richtung (27) in einer einer gegenüberliegenden Brennraumwand (49) zugewandten Stirnseite (34) der Trennwand (31) angeordnet sind, wobei ein Durchtrittsquer­ schnitt (36) einer von dieser Trennwand (31), der Brennraumwand (49) und gegebe­ nenfalls von Seitenwänden (7, 8) des Feuerraumes (32) eingeschlossenen Aus­ nehmung (62) kleiner ist als 25% einer in etwa parallel zu einer Bodenplatte (16) des Feuerraumes (32) verlaufenden, maximalen Querschnittsfläche des Feuerraumes (32).

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand im Bereich zwischen der Feuerraumtüre (4, 5) und einer Deckwand (14) des Nachbrenn­ raumes (43) mit einer Stirnwand (6) und Seitenwänden (7, 8) des Ofens (1) verbun­ den, insbesondere verschweißt ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn­ wand (31) mit einem sich von dieser in Richtung der Bodenplatte (16) erstrecken­ den Teil der Stirnwand (6) einen Winkel einschließt, der kleiner ist als 90°.

4. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftkanal (33) für die Nachverbrennungsluft auf der der Boden­ platte (16) des Feuerraums (32) zugewandten Unterseite (38) der Trennwand (31) angeordnet ist.

5. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftkanal (33) von der Stirnwand (6) in Richtung einer gegenüber­ liegenden Brennraumwand (49) des Feuerraumes (32) verläuft.

6. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftkanal (33) als eine durch eine U-profilförmige Materialdurch­ setzung der Trennwand (31) gebildete Vertiefung (89) und auf einer von der Basis der U-profilförmigen Materialdurchsetzung gegenüberliegenden Seite durch eine Blechplatte oder ein auf einer der Deckwand (14) zugewandten Oberseite der Trenn­ wand (31) angeordnetes Isoliermaterial (44), z. B. Schamottsteine begrenzt ist.

7. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftkanal (33) in etwa mittig zwischen den beiden im rechten Winkel zur Stirnwand verlaufenden Seitenwänden (7, 8) des Feuerraums (32) ange­ ordnet ist.

8. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftkanal (33) durch ein U-Profil (39) gebildet ist, dessen Schen­ kel (37) mit einer der Bodenplatte (16) des Ofens (1) zugewandten Unterseite (38) der Trennwand (31) verbunden, insbesondere verschweißt sind.

9. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Auslaßöffnungen (35) für die Nachverbrennungsluft aufneh­ mende Stirnseite (34) der Trennwand (31) gegenüber der dieser gegenüberliegenden Brennraumwand (49) konkav gekrümmt ausgebildet ist.

10. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwand (31) in ihrem ihrer Stirnseite (34) gegenüberliegenden Endbereich in Richtung der Deckwand (14) des Nachbrennraumes (43) ansteigt bzw. gekrümmt ist.

11. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Trennwand (31) und dem Nachbrennraum (43) insbeson­ dere auf der Oberseite der Trennwand (31) aufliegend ein hochtemperaturfestes Iso­ liermaterial (44) angeordnet ist.

12. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnung in Richtung des Nachbrennraumes (43) in eine in Rich­ tung des Feuerraumes (32) offene, wannenförmige Aufnahmekammer (45) mündet, die eine geringere Breite (66) aufweist als eine innere Weite (68) des Nachbrennrau­ mes (43) und von der ein Innenraum über Auslaßöffnungen mit dem Rauchgasaus­ laß verbunden ist.

13. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus einem hochhitzebeständigem Material z. B. einem Vakuumstein aus Keramikfaser oder einem Keramikmaterial besteht und insbesondere als Formstein (63) ausgebildet ist.

14. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine die Öffnung in Richtung der der Stirnseite (34) gegenüberliegen­ den Brennraumwand (49) zugewandte Rückenplatte auf der Trennwand (31) bzw. auf einer auf deren Oberseite aufliegenden hochhitzebeständigen Auskleidung auf­ liegt und eine Abdeckplatte (46) in ihrem von dieser Brennraumwand (49) abge­ wandten Endbereich eine gegen den Feuerraum (32) zugewandte und über diese vor­ springende durch eine Erhöhung (52) gebildete Luftleitleiste aufweist.

15. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Aufnahmekammer (45) bis in den Bereich der Stirnwand (6) des Nachbrennraumes (43) erstreckt.

16. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus zwei bevorzugt in parallel zur Brenn­ raumwand (49) verlaufender Ebene geteilte Formsteine gebildet ist.

17. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auslaßöffnungen (35) in Richtung des Rauchgasauslasses (23) in­ nerhalb der parallel zu den Seitenwänden (7, 8) des Nachbrennraumes (43) verlaufen­ den Schenkel (67) der Aufnahmekammer (45) angeordnet sind.

18. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus mehreren Einzelteilen zusammenge­ setzt ist.

19. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einströmöffnung des Luftkanals (33) durch Durchbrüche in der Stirnwand (6) und/oder den Feuerraumtüren (4, 5) des Ofens (1) gebildet sind.

20. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Bodenplatte (16) und einem Brennraumrost (15) des Feuer­ raums (32) eine Einströmöffnung für die Primärluft angeordnet ist und dieser eine Verschlußklappe (80) zugeordnet ist, die über einen Antrieb verschließbar ist.

21. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb für die Verschlußklappe (80) durch ein Regelgestänge (81) gebildet ist, welches die Verschlußklappe (80) mit einem im Nachbrennraum (43) bzw. der Aufnahmekammer (45) angeordneten Bimetallelement (84) bewe­ gungsverbunden ist.

22. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer am Bimetallelement (84) anliegenden Temperatur von <280°C das Regelgestänge (81) in eine einer Schließstellung der Verschlußklappe (80) entsprechende Stellung verstellt ist.

23. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verschlußklappe (80) ein Antriebsmotor (85) zugeordnet ist, der über eine Steuervorrichtung mit einem Meßwertgeber (88) für die Temperatur im Nachbrennraum (43) bzw. der Aufnahmekammer (45) verbunden ist.

24. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Feuerraum (32) mit hochtemperaturfesten Isoliersteinen ausgeklei­ det ist.