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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Beschickungsvorrichtung zur diskontinuierlichen Verbrennung
von festem Brennstoff, mit einem nach oben hin offenen Rost, der
mit einem Gebläse
zur Zufuhr von Verbrennungsluft verbunden ist, einem Speisemittel
zum gesteuerten Speisen von Brennstoff von einem Reservoir zu dem
Rost und einem Mittel zum Zünden
des Brennstoffes in dem Rost oder von Gasen, die durch den Brennstoff
erzeugt werden.
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STAND DER TECHNIK
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Die Verbrennung nicht fossilen festen
Brennstoffs, wie Pellets, Feuerholz, Hackschnitzel, etc., wird normalerweise
im Inneren eines Rostes durchgeführt.
Der feste Brennstoff wird in dem Rost unter begrenzter Zufuhr von
Luft langsam vergast. Das erhaltene Gas wird dann in einem zweiten
Schritt unter reichlicher Zufuhr von Luft verbrannt. Das Verfahren resultiert
in einem minimalen Austrag von die Umwelt verschmutzenden Gasen,
im Vergleich mit den meisten anderen Typen der Verbrennung. Das
Rückstandsprodukt
ist eine feine Asche, welche Material mit einer pH-erhöhenden Wirkung
enthält,
das in gesäuertem
Boden verknappt ist.
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In der Technologie nach dem Stand
der Technik kann eine solche Beschickungsvorrichtung zwischen einem
Nennleistungs-Betriebsmodus und einem Betriebsmodus niedriger Leistung
umgeschaltet werden, wobei Thermostatregler zur Steuerung der Umschaltung
von einem Modus zu dem anderen im Hinblick auf die Energieanforderung
verwendet werden.
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Normalerweise wird der Rost im Hinblick
auf die maximale Effizienz und im Hinblick auf den Umweltschutz
optimiert, um in dem Nennleistungs-Betriebsmodus betrieben zu werden. Es
ist bekannt, dass der Betrieb des Rostes in dem Betriebsmodus niedriger
Leistung einschließt,
dass die Verbrennung unter viel weniger effizienten Bedingungen
statt findet. Es wäre
wünschenswert,
die Beschickungsvorrichtung nur in dem Nennleistungs-Betriebsmodus betreiben
zu können,
mit bestmöglicher
Effizienz und Austragungsbedingungen. Bisher war dies nicht möglich.
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ZIEL DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht daher darin, eine Beschickungsvorrichtung zur Verbrennung
von festem Brennstoff herzustellen, welche diskontinuierlich mit
Nennleistung betrieben werden kann, und abgesehen davon eine abgeriegelte
Verbrennung hat.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Für
dieses Ziel ist die Beschickungsvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
die Öffnung
des Rostes mittels einer Abdeckvorrichtung verschlossen werden kann,
die zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung
bewegbar ist, um die Verbrennung in dem Rost in der geschlossenen
Stellung zu unterbrechen. Auf Grund des Verschließens der Öffnung des
Rostes mittels der Abdeckvorrichtung wird die Zufuhr von Sauerstoff
zu dem Rost in einem solchen Ausmaß gedrosselt, dass die Verbrennung
abgeriegelt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf
eine Ausführungsform
beschrieben, welche in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt wird,
in welchen
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1 eine
Seitenansicht ist, die schematisch eine Beschickungsvorrichtung
zeigt, welche in Übereinstimmung
mit der Erfindung konstruiert ist,
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2 in
einem größeren Maßstab die
Beschickungsvorrichtung in 1 in einer
weggebrochenen Ansicht von der Seite zeigt, und
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3 den
Brenner in einer Ansicht von der linken Seite in 1 zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Beschickungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ist so angeordnet, dass sie direkt in die Ofenöffnung montiert werden kann,
welche zur Montage eines Ölbrenners
an einem üblichen
Hausheizungsofen verwendet wird. Für diesen Zweck ist die Beschickungsvorrichtung
mit einer Montageplatte 10 mit nicht dargestellten Schraubenlöchern für Befestigungsschrauben
versehen.
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Ein dickes Rohr 11 ist fest
mit der Montageplatte 10 verbunden, wobei sie sich quer
durch diese Platte erstreckt. Das Rohr 11 bildet ein Gehäuse für eine Förderschnecke 12,
welche diskontinuierlich mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit
durch einen Schrittmotor 13 angetrieben wird. Der Motor 13 treibt die
Schnecke 12 an, so dass ihr Gewinde in die Richtung zu
dem am entgegengesetzten Ende des Rohres 11 ageordneten,
schalenförmigen
Rost 14 hin speist. Eine primäre Brennstoffspeicherkammer 15 ist
mit ihrer Unterseite in einer solchen Weise an einer Öffnung in
dem Rohr 11 angeordnet, dass der Brennstoff, z. B. zylindrische
längliche
Pellets, nach unten von der Kammer 15 in das Rohr 11 hinein
fallen kann und in die Richtung zu dem Rost 14 gespeist wird.
Die primäre
Kammer 15 ist über
einen Schlauch 16 (oder ein Rohr) mit einem sekundären Brennstoffreservoir 17 verbunden,
welches in 1 in verkleinertem
Maßstab
gezeigt wird und mit einer Schnecke 18 versehen ist, die
schräg
nach oben arbeitet und durch einen Motor 19 angetrieben
wird. Diese Brennstoffspeisung wurde zuvor in größerem Detail in dem SE-Patent
9304289-3 beschrieben.
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Ein Luftverteilungskammer 20 ist
an der Montageplatte 10 angeordnet und wird mit Luft über ein
Gebläse 21 versorgt.
Die Kammer 20 ist mit dem Rost 14 über ein
primäres
Luftrohr 22 verbunden, welches Luft im Inneren der Rostschale 14 über Schlitze
in einem Gussstahlring 23 verteilt. Ein sekundäres Luftrohr 24 ist über ein
flexibles Rohr mit einer Abdeckvorrichtung 25 verbunden,
welche über einen
doppelarmigen Hebel 27 schwenkbar in einem Drehpunkt 26 montiert
ist. An der entgegengesetzten Seite des Drehpunkts 26 bildet
das freie Ende des Hebels einen Ansatzpunkt für eine Stößelstange 29, welche
mit einem Stellglied 28 (siehe 1) verbunden ist.
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Wie 1 zeigt,
schwenkt die Abdeckvorrichtung 25 zwischen der in durchgezogenen
Linien gezeigten Stellung und der in unterbrochenen Linien gezeigten
Stellung. In der zuerst erwähnten
Stellung verschließt
die Abdeckvorrichtung die Öffnung
der Rostschale 14 über
einen kreisförmigen
Schenkelabschnitt 30, welcher auf einer Oberfläche des
Ringes 23 ruht, der konisch in die Richtung zu der Mitte
der Rostschale hin geneigt ist. In dieser Stellung, der wärmeerzeugenden
Stellung, kann der in 1 linke Teil
der Beschickungsvorrichtung in die Ofenöffnung einer herkömmlichen
Zentralheizungsvorrichtung eingebracht werden. In der zweiten Stellung
ist die Abdeckvorrichtung 25 offen und bildet eine weite Haube über der
Rostöffnung
mit geneigten Seitenwandelementen 31, welche Haube die
Wirkung besitzt, dass Gase, die während der Vergasung des Brennstoffs
in dem Rost 14 aufsteigen, verlangsamt werden und zu einer
Turbulenzmischung des Gases innerhalb der Verbrennungszone gebracht
werden. Das sekundäre
Luftrohr 24 steht mit einem Raum 32 im Inneren
der Abdeckung in Verbindung, welche sich nach außen in die Seitenwandelemente 31 hinein
erstreckt, um Sekundärluft über Öffnungen 33, welche
zu der Mitte des Raumes zwischen den Seitenwandelementen 31 der
Haube hin gerichtet sind, zu verteilen, so dass eine vollständige, endgültige Verbrennung
des Gases im Inneren des Haube stattfindet. Die Abgase strömen in einer
herkömmlichen Weise
aus der Haube heraus und weiter durch die Zentralheizungsvorrichtung.
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Der drehbare Ring 23 ist
mit Verzahnungsabschnitten versehen, welche durch einen Finger (in den
Zeichnungen nicht dargestellt) betätigt werden, welcher aus dem
Ende der Schraubenwelle 12 herausragt. Jedes Mal, wenn
der Finger gegen die Verzahnungsabschnitte des Außenrings
kippt, wird der Ring 23 ein kleines Stück weiter gedreht. Indem der Ring
auf diese Weise umlaufend angetrieben wird, wird eine Nivellierung
des Inhalts der Rostschale 14 erreicht, ohne jegliche Konzentration
des Inhalts, so dass eine Ansammlung von Zunder an der Öffnung des
Rostes vermieden werden kann.
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Eine Glühelektrode 34 ist
neben der Rostöffnung
an der Außenseite
des Ringschenkels 30 montiert. Wenn die Abdeckanordnung 25 geöffnet wird,
z. B. durch den Befehl eines Steuerthermostats, werden auch die
Förderschnecke 12 und
das Gebläse 21 gestartet
und die Glühelektrode 34 wird
mit elektrischem Strom versorgt. Nun findet eine Zündung des Brennstoffes
innerhalb weniger Sekunden statt, woraufhin die Glühelektrode
abgeschaltet werden kann und die Verbrennung in der herkömmlichen
Weise stattfindet, bis der Steuerungsthermostat einen Befehl gibt,
dass die Erzeugung von Heizenergie gestoppt werden kann. Dieser
Befehl stoppt die Förderschnecke 12 und
das Gebläse 21,
und die Abdeckvorrichtung 25 wird geschlossen, so dass
die Verbrennung gestoppt wird.
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Ein Detektorrohr, welches sich von
der Luftverteilungskammer 20 durch die Montageplatte 10 erstreckt,
wird in der Art nach dem Stand der Technik verwendet, um festzustellen,
wann eine Verbrennung in dem Rost 14 stattfindet, so dass
die Glühelektrode abgeschaltet
werden kann.
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Auf Grund der Anordnung der Abdeckvorrichtung
an der Öffnung
des Rostes, kann die Verbrennung in dem Rost bei einem Befehl von
dem Steuerungsthermostat unmittelbar gestoppt werden. Dies schließt ein,
dass der Verbrauch von Brennstoff verringert werden kann, während zur
gleichen Zeit die Verbrennung unter optimalen Bedingungen stattfindet,
was den Grad der Effizienz der Beschickungsvorrichtung beträchtlich
erhöht.
Darüber
hinaus veranlasst die Abdeckvorrichtung in ihrer offenen Verwendungsstellung,
dass die endgültige
Verbrennung der Gase von dem Rost in einer kontrollierten Weise stattfindet,
was ebenfalls den Grad der Effizienz der Beschickungsvorrichtung
erhöht,
während
zur gleichen Zeit das Austreten von umweltgefährlichen Kohlenwasserstoffen
verhindert wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben
beschriebene Ausführungsform
beschränkt;
vielmehr sind verschiedene Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs
der nachfolgenden Patentansprüche
denkbar. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, dass der Rost 14 eine
kreisförmige Öffnung besitzt;
stattdessen kann die Öffnung
zum Beispiel eine rechteckige Gestalt besitzen.