DE4212565A1 - Vorrichtung fuer einen ofen zur vorerwaermung der sekundaerluft - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Ofen zur Vorerwärmung der Sekundärluft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Verbesserung der Verbrennung fester Brennstoffe, insbe­ sondere von Holz, werden oft die Öfen derart ausgestaltet, daß dem Gebiet im Grenzbereich zwischen der Hauptverbrennungs­ kammer und einer sogenannten Nachverbrennungskammer Sekundär­ luft zugeführt wird.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Ein­ richtungen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht längs durch die Haupt­ verbrennungskammer eines Ofens gemäß der Schnitt­ linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Horizontalschnittansicht gemäß der Schnitt­ linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Horizontalschnittansicht gemäß der Schnitt­ linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Detail IV von Fig. 1,

Fig. 5 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen, als Luftkanal dienenden Vorrichtung, und

Fig. 6 ein Detail eines Ofens mit einer vereinfachten Aus­ führung einer erfindungsgemäßen, als Wärmeleitung dienenden Vorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Ofen weist eine Frontwand 1 mit einer Feuertüre 2 und zwei Rußdeckeln 3 und 4 sowie eine Rückwand 5 auf. Der Ofen stützt sich beispielsweise auf den Boden 6 eines Raumes über einen Sockel 7, der die Bodensteine 8, 9 des Ofens hält. Auf dem Bodenstein 8 sind die Isolier­ steine 10, 11, 12 angeordnet, auf die der Brennstoff gelegt wird. An der Rückwand 5 und über den Bodenstein 9 ist ein Massivspeicherstein 13 angeordnet, der eine Einbuchtung 14 aufweist. In einem Abstand H über die Steine 11 und 12 be­ findet sich eine Decke 15, die, im Querschnitt etwa L-förmig ausgestaltet, eine kurze hängende Erweiterung 16 auf­ weist, deren Ende sich in einem Abstand h über den Isolier­ stein 10 befindet, wobei H vorzugsweise mehr als zweimal größer als h ist. Der Raum zwischen den Isoliersteinen 11 und 12, der Decke 15 und der Erweiterung 16 definiert die Hauptverbrennungskammer und der Raum zwischen der Einbuchtung 14, dem Isolierstein 10 und der Erweiterung 16 definiert die Nachverbrennungskammer. Beide Kammern sind somit mit einem Durchgang der Höhe h verbunden. Zwischen der Isolierdecke 15 und der oberen Deckplatte 17 des Ofens ist ein Wärmekasten 18 derart angeordnet, daß seine Außenwände teilweise den Weg der warmen Abgase einengen, um einen möglichst großen Wärme­ austausch zu bewirken.

In Fig. 1 ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung dargestellt, die aus zwei kanalförmigen Teilvor­ richtungen 19 und 19′ besteht. Die Teilvorrichtung 19 ist im Querschnitt etwa T-förmig ausgestaltet, wobei der linke Teil des T-Querbalkens in eine Öffnung 20 durch die Er­ weiterung 16 eingeführt ist, an der er hängt. Der rechte Teil des T-Querbalkens weist eine Öffnung auf, in die das eine Ende der Teilvorrichtung 19′ eingeführt werden kann. Das andere Ende der Teilvorrichtung 19′ stützt sich auf den Türrahmen 2′ der Türe 2. Der vertikale T-Balken weist seitliche Erweiterungen 21 auf und ist an seinem Ende mit Öffnungen versehen, durch welche die Sekundärluft 22 herausströmen kann. Auch das Ende des linken T-Querbalkens ist mit Öffnungen für die Sekundärluft 23 versehen, die durch die Öffnung 24 (Fig. 2) zusammen mit den Abgasen hinaufströmt.

Fig. 2 zeigt die Teilvorrichtung 19 im Querschnitt und von unten. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Teilvorrichtung 19 ein Hohlkörper mit einem Hohlraum 25 im Bereich des vertikalen T-Balkens und die Teilvorrichtung 19′ eine hohle Stange mit rechteckigem Querschnitt sein kann.

Fig. 3 zeigt, daß es auf der Ebene III-III zwei Rußdeckel 3 und 3′ gibt und daß ein Isoliermaterialwerk 26 vorgesehen ist, um die Wärmekasten 18 (Fig. 1) in der Mitte zu stützen.

Fig. 4 zeigt ein Detail der Seitenwand im Bereich IV in Fig. 1.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung besteht aus der Teil­ vorrichtung 19 und der Teilvorrichtung 19′, die teleskopartig in die Teilvorrichtung 19 einführbar ist, deren geschlossene Stirnfläche 27 im T-Querbalken beispielsweise mit drei Boh­ rungen 28 und deren geschlossene breite Stirnfläche 29 am Ende des vertikalen T-Balkens mit einer Anzahl Bohrungen 30 versehen ist. Die gesamte Fläche der Bohrungen 28 kann bei­ spielsweise 5 bis 20 mal kleiner als die gesamte Fläche der Bohrungen 30 sein. Vorzugsweise sind jedoch drei Bohrungen 28 und siebenundzwanzig Bohrungen 30 vorgesehen, was ein Flächenverhältnis von 1:9 ergibt. Die Teilvorrichtung 19′ kann Anschläge 31 aufweisen, um nicht zu tief in die Teilvorrichtung 19 einzudringen, und einen Griff 32, um sie leichter zu hand­ haben. Dabei ist es auch umgekehrt möglich, die zwei Teil­ vorrichtungen derart zu gestalten, daß die Teilvorrichtung 19 in die Teilvorrichtung 19′ eingeführt werden kann.

Ein Ofen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung funktioniert nun folgendermaßen.

Das Holz brennt auf den Isoliersteinen 10 bis 12 und er­ wärmt die Teilvorrichtung 19, die gut wärmeleitend ist. Die Türe 2 ist derart ausgestaltet, daß frische Luft 33 in die Kanalöffnung der Teilvorrichtung 19′ eindringen kann. Da die Vorrichtung 19, 19′ bald viel wärmer als die Isolier­ decke 15 ist, erwärmt sich die Luft im Innern der Vorrichtung 19, 19′ und kommt als heiße Luft 22 und 23 (Fig. 1) aus den Öffnungen 28, 30 (Fig. 5) heraus, und zwar gerade in Zonen die reich an Kohlenmonoxid sind, so daß dieses Gas dort brennt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann der Kohlenmonoxid­ gehalt der Abgase auf 1000 ppm und darunter reduziert werden.

Ein anderer Vorteil dieser Vorrichtung ist, daß auf den Isoliersteinen auch Brot gebacken werden kann.

Die Vorrichtung ist sehr leicht zu montieren, indem die Teil­ vorrichtung 19 in die Öffnung 20 eingehängt und dann die Teilvorrichtung 19′ zuerst in die Teilvorrichtung 19 bis zum Anschlag eingeführt und nachträglich zurückgezogen wird, um das Ende, wo die frische Luft 33 absorbiert wird, auf den Türrahmen 2′ (Fig. 1) zu stützen. Dabei könnte die Vorrichtung 19, 19′ auch einstückig sein und/oder durch andere Mittel von der Isolierdecke 15 gehängt werden. Die Vorrichtung 19, 19′, die bei Beschädigung wegen Überhitzung leicht ersetzbar ist, kann beispielsweise aus hitzebeständigem austenitischem Stahl oder Chrom-Nickel-Stahl 4841 hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung ist es nicht notwendig, daß der obere Teil der Vorrichtung 19, 19′ kastenförmig ausgestaltet ist, da dieser Teil beispielsweise auch rohrförmig sein kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung aus einem langen Stab 34 (Fig. 6) mit einem relativ hohen Kopf 35 bestehen und für einen Ofen vorgesehen sein, bei dem die Isolierdecke 15′ mit einem horizontalen Kanal 36 und einem oder mehreren nach unten gerichteten Kanälen 37 versehen ist, die mit dem Kanal 36 kommunizieren. Der Kopf 35 ist derart im Kanal 36 angeordnet, daß er etwas in die Nachbrennkammer herausragt, so daß er sehr heiß wird. Die Wärme des Kopfes wird durch den Stab 34 geleitet und die frische Luft, die durch die Kanäle 36 und 37 strömt, wird durch ihn er­ heblich erwärmt, so daß die herausströmende heiße Luft 22′, 23′ (Fig. 6) eine fast vollständige Verbrennung des Kohlen­ monoxids in den gewünschten Bereichen ermöglicht.

Dabei kann der Stab 34 beispielsweise durch flexible Drähte oder eine wärmeleitende Kette ersetzt werden.

In Fig. 1 ist in der Hauptverbrennungskammer ein Aschkasten 38 mit einer entsprechenden Aschentüre 39 dargestellt.

Schließlich sei noch bemerkt, daß unter dem Begriff Decke 15 allgemein auch eine gewölbte Decke verstanden wird, da sich die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls, wenn erwünscht, an einer solchen Form anpassen läßt. Die Decke 15 (Fig. 1) als solche erfaßt zudem die Erweiterung 16 und die Bohrung 20.

Der beschriebene Ofen kann beispielsweise auch ein Speicher­ ofen oder ein Kachelofen zur Beheizung mehrerer Räume sein, der vorwiegend aus keramischen Stoffen, wie Kacheln oder Schamottenstein, hergestellt ist.

Der erfindungsgemäße Ofen kann auch modular aufgebaut sein und Einrichtungen aufweisen, um die primäre und sekundäre Luft getrennt zu regulieren, wobei diese sekundäre Luft nicht mit einer sekundären Luft anderer Art zu verwechseln ist, die auch in einem Ofen nach der vorliegenden Erfindung vor­ gesehen sein kann.

Der verwendete Begriff "Isolierstein" umfaßt ganz allgemein Steine, wie Massivspeichersteine, Speckspeichersteine, Schamottensteine und/oder andere Konstruktionsmaterialien, die in derartigen Öfen üblich oder verwendbar sind.

Der fakultative Wärmekasten 18 (Fig. 1) kann gegebenenfalls entfallen oder durch einen Wärmeaustauscher ersetzt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung für einen Ofen zur Vorerwärmung der Sekundärluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen ersten Teil (35) umfaßt, der vorgesehen ist, um in eine Öffnung der Decke (15′) der Hauptverbrennungskammer des Ofens eingesteckt zu werden, wobei diese Öffnung sich in einem Bereich der Decke (15′) befindet, in dem im Betrieb eine hohe Temperatur herrscht, daß die Vorrichtung einen zweiten Teil (34) umfaßt, der mit dem ersten Teil (35) ver­ bunden oder verbindbar ist und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und daß der zweite Teil (34) vorgesehen ist, um die Sekundärluft längs eines Sekundärluftkanals (36) vorzu­ wärmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Teile (19, 19′) selbst kanalartig aus­ gestaltet sind, um mindestens teilweise den Sekundärluft­ kanal zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Teile getrennte, teleskopartig in­ einander montierbare Teilvorrichtungen (19, 19′) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil im Schnitt zumindest ange­ nähert T-förmig ausgestaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der T-förmige Teil im Bereich des vertikalen T-Balkens seitliche Erweiterungen (21) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um mindestens einen der zwei Teile (19, 19′) von der Decke (15) zu hängen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende der durch den ersten Teil (19) gebildeten Sekundärluftkanäle eine mit Durch­ gangsbohrungen (28; 30) versehene Abdeckung (27; 29) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Teil zwei Abdeckungen (27; 29) auf­ weist, die mit Durchgangsbohrungen (28; 30) versehen sind, deren gesamte Nutzflächen sich in einem Verhältnis zwischen 5 und 20 befinden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie aus einem dicken pfropfenförmigen Kopf (35) und einem dünnen schlangenförmigen Wärmeleiter (34) be­ steht.

10. Ofen mit einer eingebauten Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder nach einer der Fig. 1 bis 6 oder Teile davon, gegebenenfalls auch ohne diese Vorrichtung.