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Herd- und Ofeneinsatz Zusatz zum Patent 846 610 In Rostfeuerungen
an Herden oder Öfen ist bei der Verbrennung fester Heizstoffe die Zuführung von
Luft durch den Rost meistens unregelmäßig. Infolgedessen ist die Mischung der brennfähigen
Gase mit Luft leicht unzureichend oder es erfolgt die Entwicklung brennfähiger Gase
örtlich schneller als die zu ihrer vollkommenen Verbrennung erforderliche Luftzufuhr
durch den Rost. Als Folge dieser Umstände ergibt sich eine unvollkommene Verbrennung
der festen Heizstoffe und ihrer gasförmigen Bestandteile. Zur Vermeidung einer solchen
unvollkommenen Verbrennung ist im Hauptpatent vorgeschlagen worden, an Herden oder
Öfen in den üblichen Feuerlöchern ihrer Herd- oder Ofenplatte einen Einsatz anzuordnen,
der unterhalb der Herdplatte einen siebartigen Glühkörper sowie Mittel zur Zuführung
vorgewärmter Zweitluft zu den in mehrere Teilströme unterteilten Verbrennungsgasen
aufweist. Durch die Zuführung vorgewärmter Zweitluft und deren Zerlegung in Teilströme
wird ihre Beimischung zu den Verbrennungsgasen begünstigt, und es wird eine vollkommene
Verbrennung erreicht, indem in den Verbrennungsgasen enthaltene noch brennfähige
Gasanteile die erforderliche Verbrennungsluft als Zweitluft zugzführt und somit
verbrennen können.
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Eine wesentliche Voraussetzung für die Erzielung einer vollständigen
Verbrennung besteht darin, daß sowohl die festen Heizstoffe als auch ihre gasförmigen
Bestandteile, die zumeist schwer brennbare Teerdämpfe enthalten, auf der erforderlichen
Entzündungstemperatur gehalten werden. Beim Gegenstand des Hauptpatents verbleibt
die Möglichkeit, daß ein Teil der brennfähigen Gasbestandteile
fester
Heizstoffe den oberhalb des Rostes gelegenen Mischungsbereich mit der Zweitluft
umgehen und seitlich davon an die Herd- oder Ofenplatte oder an die Außenwände des
Herdes oder Ofens gelangen, wo sie unter ihre Entzündungstemperatur abgekühlt werden
können, so. daß sich an diesen Stellen ein Rußniederschlag bildete und Wärmeverluste
auftraten. Ferner bestand beim Gegenstand des Hauptpatents der Nachteil, daß beim
Anheizen des Herdes oder Ofens die mit verhältnismäßig großer Masse in üblicher
Weise ausgeführten Begrenzungswände des Feuerungsraumes bei ihrer Erwärmung auf
die Betriebstemperatur größere Wärmemengen aufnahmen, die einem schnellen Erreichen
einer gleichmäßigen Entzündungstemperatur im gesamten Feuerungsraum abträglich.
waren.
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Durch die Zusatzerfindung wird Vorsorge getroffen, daß die gasförmigen
Bestandteile der Heizstoffe den Mischungsbereich mit der Zweitluft nicht umgehen
können, und es ist ferner die Gewähr gegeben, daß die Begrenzungswände des Feuerungsraumes
auch beim Anheizen des Herdes oder Ofens in kurzen Zeiteinheiten auf eine Temperatur
gelangen, bei der eine Abkühlung der sie anströmenden brennfähigen Gase unter ihre
Entzündungstemperatur nicht mehr eintritt. Zu diesem Zweck bestehen erfindungsgemäß
die Mittel zur zwangsläufigen Führung und Unterteilung der Verbrennungsgase !aus
einem auf den Begrenzungswänden des Fewerungsraumes aufliegenden Abdeckteil, dessen
mittlere Öffnung zum Durchtritt der Verbrennungsgase kragenartig von segmentförmigen
Erhöhungen umgeben ist, die mit den Verbrennungsgasführungen der in der Herdplatte,
drehbar gelagerten Einsatzplatte zur Bildung einstellbarer Austrittsöffnungen. für
die Verbrennungsgase zusammenwirken. Infolge einer solchen Ausgestaltung können
die Verbrennungsgase nur durch die Austrittsöffnungen, d. h. nach Durchströmen des
Mischungsbereiches mit der Zweitluft, aus dein Feuerungsraum austreten und erst
nach ihrer vollständigen Verbrennung-an solche Stellen der Herd-oder Ofenplatte
oder der Außenwände des Herdes oder Ofens gelangen, an denen eine Abkühlung unter
die Entzündungstemperatur erfolgen würde. Durch die solcherart vervollständigte
Verbrennung entfallen Wärmeverluste durch vorzeitiges Abkühlen brennfähiger Gase
unter ihre Entzündungstemperatur, und es bildet sich auch beim Anheizen des Herdes
oder Ofens in verhältnismäßig kurzer Zeit eine' ausreichend hohe Temperätur im Feuerungsraum
aus, um ein gleichmäßiges Erreichen der Entzündungstemperatur der festen Heizstoffe
und ihrer brennfähigen Gasbestandteile zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der
erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, daß der Wärmeübergang von den vollständig
verbrannten Verbrennungsgasen beim- Sommerbetrieb auf die Einsatzplatte und die
diese unmittelbar umgebenden Bereiche der Herd- oder Ofenplatte beschränkt werden
kann, so daß eine übermäßige Wärmeabgabe vom Herd oder Ofen in den Aufstellungsraum
vermieden ist. Beim Winterbetrieb des Ofens oder Herdes kann dagegen durch angemessene
Steigerung der Heizleistung der Feuerung die Temperatur und das Volumen der verbrannten
Verbrennungsgase gesteigert werden, so daß ein Wärmeaustausch zu den Außenwänden
und/oder der Platte des Herdes oder Ofens auch auf dem weiteren Strömungsweg zu
dem Abgasuuslaß eintritt. Infolge der vervollkommneten Verbrennung kann der Herd
oder Ofen mit geringerem Luftüberschuß betrieben werden, so daß die Abzugsgeschwindigkeit
der Abgase herabgesetzt werden kann und Wärmeverluste durch von denAbgasen in den
Schornstein mitgeführteWärme verringert werden.
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Eine zweckmäßige bauliche Ausgestaltung des Gegenstandes der Zusatzerfindung
besteht darin, daß der Glühkörper als ein mit seitlichen und/oder unteren Durchbrechungen
versehener Einsatzkörper gestaltet ist, der von oben in eine Öffnung der Einsatzplatte
einsetzbar ist und in Luftverbindung mit nutartigen Vertiefungen an der Oberseite
der Einsatzplatte steht. Eine solche Ausgestaltung erbringt bei fertigungstechnischen
Erleichterungen für die Herstellung der Einsatzplatte nebst Glühkörper den weiteren
Vorteil, daß der Erwärmungsgrad der Zweitluft den Bedarfszuständen insoweit angepaßt
werden kann, als beim Aufsetzen eines Kessels auf die Einsatzplatte. durch den Kesselboden
die nutartigen Vertiefungen zu Kanälen vervollständigt werden, so daß eine stärkere
Erwärmung der Zweitluft bei Betriebszuständen resultiert, bei denen eine größere
Heizleistung erforderlich ist. Falls auch ohne Aufstellen eines Kochkessels eine
größere Heizleistung gewünscht wird, kann die Kanalbildung durch Auflegen einer
Asbestplatte od. dgl. erzielt werden.
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Eine weitere Erfindungseinzelheit besteht darin, daß die vom Abdeckteil
abgedeckten Begrenzungswände des Feuerungsraumes als dünne Wände oder als Hohlwände
ausgeführt sind, die mit Abstand von den Außenwänden des Herdes oder Ofens angeordnet
sind, wobei der Abstandsraum oder der Hohlraum mit Luft, Glaswolle oder sonstigen
Wärmeisolationsmitteln ausgefüllt sind. Diese Ausgestaltung ist besonders für das
Anheizen des Herdes oder Ofens vorteilhaft, da - hierbei die Wärmeverluste durch:
den Wärmeübergang von den Heizstoffen oder ihren gasförmigen Bestandteilen in die
Begrenzungswände des Feuerungsraumes verringert werden und die schnelle Ausbildung
einer gleichmäßigen Entzündungstemperatur im Feuerungsraum zusätzlich begünstigt
wird.
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Diese Wirkung kann erfindungsgemäß noch dadurch verbessert werden,
daß die Begrenzungswände des Feuerungsraumes wärmereflektierende Mittel vorzugsweise,
in solcher Anordnung aufweisen, daß die Reflektion zum Feuerbett hin gerichtet ist.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Abbildungen in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt -Abb. r einen Küchenherd mit ,schematischer Darstellung
des erfindungsgemäßen Einsatzes,
Abb. 2 einen Schnitt durch den
Feuerungsraum eines Küchenherdes in vergrößerter Darstellung, Abb. 3 einen Schnitt
nach der Linie A-B der Abb. 2 von unten gesehen.
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Der Küchenherd weist in üblicher Weise einen Feuerungsraum i auf,
der nach unten durch den Rost 2, seitlich und hinten durch die Begrenzungswände
3 und nach vorn durch eine übliche Feuerungstür begrenzt ist. Die Begrenzungswände
3 sind als Hohlwände ausgeführt, so daß deren dem Feuerungsraum zugewandten Wandteile
massearm sind. In Abweichung von der dargestellten Ausbildung kann auch eine Ausgestaltung
gewählt werden, bei der die Begrenzungswände 3 als dünnwandige Vollwände ausgeführt
sind und in einem. Abstand von den umgebenden Wänden des Ofens oder Herdes angeordnet
werden. In einem solchen Fall ist der Abstandsraum zweckmäßig mit Glaswolle ausgefüllt,
wie dies bei 4 in Abb.2 angedeutet ist.
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Die Begrenzungswände 3 können in ihrem Hohlraum oder an ihren Außenseiten
mit wärmereflektierenden Mitteln, z. B. einem Belag aus Metall, Glas od. dgl. versehen
sein, der so angeordnet werden kann, daß die Reflektion zum Feuerbett hin gerichtet
ist, wie dies am Beispiel der linken Begrenzungswand in Abb. 2 veranschaulicht ist.
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Nach oben ist der Feuerungsraum i durch den Abdeckteil 5 begrenzt,
der eine mittlere Öffnung 6 aufweist und. auf den seitlichen sowie auf der hinteren
Begrenzungswand 3 des Feuerungsraumes i ruht. Zu seiner Festlegung sind in Nähe
seines Randes Durchbrechungen 7 vorgesehen, die mit einem feuerbeständigen Bindemittel,
z. B. Schamotte, ausgefüllt sind, welches zugleich die Randbereiche des Abdeckteiles
überdeckt und durch Bindung mit den Begrenzungswänden 3 die Festlegung des Abdeckteiles
5 bewirkt. Nach vorn, d. h. zu der die Feuertür enthaltenden Außenwand des Herdes
oder Ofens reicht der Abdeckteil 5 entweder bis an die Außenwand, oder es ist ein
zusätzlicher Abdeckteil in Form von Schamotteplatten od. dgl. vorgesehen, der in
Verlängerung des Abdeckteiles 5 den Abschluß zur vorderen Ofen- oder Herdwand herstellt.
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Es ist somit der Feuerungsraum i derart umgrenzt, daß die Verbrennungsgase
nur durch die mittlere Öffnung 6 des Abdeckteiles 5 den Feuerungsraum i verlassen
können. Die mittlere Öfnung 6 ist kragenartig von segmentförmigen Erhöhungen 8 umgeben,
welche zwischen sich Lücken offen lassen und nur über einen Teil des Abstandes zwischen
dem Abdeckteil 5 und der Herd- oder Ofenplatte 9 reichen.
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In dem üblichen Feuerloch der Herd- oder Ofenplatte 9 ist die Einsatzplatte
io begrenzt drehbar gelagert. Die Einsatzplatte io ist mit nach unten vorstehenden,
gleichfalls Lücken zwischen sich freilassenden Segmentteilen ii versehen, welche
gemeinsam mit den Erhöhungen 8 Austrittsöffnungen 12 von einstellbarer Größe für
den Austritt der Verbrennungsgase aus dem Feuerungsraum i bilden. In Abb. 3, linke
Hälfte, ist eine Drehlage der Einsatzplatte io veranschaulicht, in der die Segmentteile
i i die Lücken zwischen den Erhebungen 8 verschließen. Da letztere nicht die volle
Abstandshöhe zwischen der Abdeckplatte 5 und der Einsatzplatte io einnehmen, verbleiben
in dieser Drehlage Mindestaustrittsöffnungen 12' oberhalb der Erhöhungen 8 zum Austritt
der Verbrennungsgase aus dem Feuerraum i. Die rechte Hälfte der Abb. 3 zeigt eine
Drehlage der Einsatzplatte io, in der die Erhöhungen 8 und die Segmentteile ii sich
überdecken. In dieser Stellung ist somit der größte Austrittsquerschnitt der Auslässe
12 für die Verbrennungsgase gegeben. Zwischen diesen beiden Stellungen können beliebige
Zwischenstellungen je nach dem Heizleistungsbedarf eingeregelt werden.
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Die Verbrennungsgase werden den Austrittsöffnungen 12, 12' durch spiralige
Führungen 13 zugeleitet, welche durch die Leitstege 14 gebildet werden, die nach
unten von der Einsatzplatte io abstehen. In den Führungen 13 sowie in dem von diesen
umgrenzten Raum wird den Verbrennungsgasen vorgewärmte Zweitluft zugemischt. Zur
Zuführung der Zweitluft sind auf der Oberseite der Einsatzplatte io. nutartige radiale
Vertiefungen 15 angeordnet, welche in den Innenraum des durchbrochenen Glühkörpers
16 einmünden, der als Einsatzkörper in eine zentrale Durchbrechung der Einsatzplatte
io eingesetzt und durch die Scheibe 17 nach oben gegen Verschmutzung abgedeckt ist.
Die Eintiefungen i5 können durch Aufsetzen eines Topfes auf die Einsatzplatte io
durch den Topfboden oder durch Auflegen einer Asbestplatte zu Kanälen ergänzt werden,
in denen eine intensive Vorwärmung der Zweitluft bewirkt wird. Die vorgewärmte Zweitluft
durchsträmt unter zusätzlicher Erwärmung den Glühkörper 16 und gelangt sodann in
die Umgebungen des Glühkörpers und die Führungen 13. In diesem Bereich mischt sich
die Zweitluft innig mit den brennfähigen Anteilen der zuströmenden Verbrennungsgase,
die somit für eine vollkommene Verbrennung aufbereitet werden.
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Wie das Ausführungsbeispiel erkennen läßt, können die Verbrennungsgase
nur nach Durchströmen des Mischungsbereiches mit der Zweitluft den Feuerungsraum
i verlassen. Sie erhalten somit mit Sicherheit ausreichend Luft zugemischt, um vollkommen
zu verbrennen. Es entfällt die Möglichkeit einer vorzeitigen Abkühlung der brennfähigen
Verbrennungsgase. Da einerseits Wärmeverluste infolge unvollkommener Verbrennung
und andererseits ein Abwandern größerer Wärmemengen in die Begrenzungswände des
Feuerungsraume-s vermieden sind, bildet sich im Feuerungsraum in kurzer Zeit eine
gleichmäßige Entzündungstemperatur aus, die auch bei geringen Heizleistungen, z.
B. bei Dauerbrandbetrieb, gehalten wird.
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Die Erfindung kann sinngemäß auch auf Rostfeuerungen sonstiger Heizeinrichtungen
Anwendung finden.