EP0399245A2 - Tiled stove with gas heating installation. - Google Patents
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- EP0399245A2 EP0399245A2 EP90108160A EP90108160A EP0399245A2 EP 0399245 A2 EP0399245 A2 EP 0399245A2 EP 90108160 A EP90108160 A EP 90108160A EP 90108160 A EP90108160 A EP 90108160A EP 0399245 A2 EP0399245 A2 EP 0399245A2
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- gas heating
- gas
- support frame
- exhaust manifold
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
- F24C3/04—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate
- F24C3/06—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate without any visible flame
- F24C3/062—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate without any visible flame stoves
Definitions
- the invention relates to a gas heating device for heating chambers, in particular for tiled stoves with one or more gas heating elements, each of which consists of a box-shaped housing with a radiant burner on one side of the housing and with a cover plate made of a temperature-resistant, preferably transparent material, such as glass ceramic or the like, on the one Radiation burner opposite the housing side and has at least one combustion air inlet, a gas connection and an upper exhaust vent.
- the heating gases are led directly past the inside of the tile by means of specially bricked heating gas flues after leaving the heating insert.
- a large part of the heat is therefore not given off to the air flowing through, i.e. convectively, to the room, but via the tile surfaces and thus as radiant heat.
- the high proportion of radiant heat means that even at a relatively low room temperature, residents experience a subjective feeling of comfort.
- the invention has for its object to provide a gas heating device according to the preamble of claim 1, which is particularly suitable as a heating insert for tiled stoves, in a simple and functional design so that the advantages of tiled stoves, namely high thermal comfort, even when fired with gas a high proportion of radiant heat and free design options of the tiled stove are retained.
- each gas heating element on its housing underside and on its housing top has coaxially aligned plug-in connections such as pins, sleeves or the like, which have coaxially aligned bearing points on a lower support frame and one parallel upper exhaust manifold cooperate, the support frame and the exhaust manifold are connected by a front plate frame and each gas heating element is pivotable and lockable about the vertical axis defined by the bearing points.
- the invention has the advantage that the connection piece of the exhaust manifold and the exhaust port of the individual gas heating elements as well as the connections of the gas heating elements with the lower support frame lie exactly above the axis points of the support frame, so that the gas heating elements relative to the support frame and the exhaust manifold are free as required rotated and thus can be optimally aligned in a simple manner to the inner walls of the tiled stove to be heated.
- This enables the individual tiled stove surfaces to be optimally exposed to radiant heat and opens up a wide range of possible uses in a wide variety of tiled stove shapes with easy installation and removal using fewer standardized components.
- the front plate or niche frame is used to hold the front plate, with which the heating chamber of the tiled stove is closed towards the operating and connection side.
- Connection fittings for the gas and power supply of the gas heating system are integrated in the front plate or niche frame. If necessary, a flow safety device can be integrated in the upper part of the front plate frame.
- the support frame consists of one or more molded parts made of sheet steel, which have a flat-lying U-profile and can be variably combined depending on the respective tiled stove layout, with a selection of three molded parts with different shapes and sizes offering a wide variety of design options results.
- Plug connections in the form of pins, sleeves or the like for accommodating the individual gas heating elements are arranged at equal intervals on the molded parts of the support frame.
- the support frame construction is screwed to the lower profile of the front panel or niche frame and can e.g. be anchored on trestles or on the tiled stove base. Flexible gas lines and the power cables to the gas heating elements are laid in the U-profile of the support frame, which is open at the top.
- the exhaust gases are led vertically upwards from the individual gas heating elements into the exhaust gas collector and from there into the chimney.
- the flue gas collector consists of one or more molded parts, which are arranged in the same way as the supporting frame.
- the main part of the flue gas collector has openings on the side and on both ends, which can be used to expand the collector laterally by means of pipes and to connect a fitting for connection to the flow control in the front panel and to the chimney. Unused openings on the exhaust manifold are closed by blind flanges and can be opened for inspection purposes.
- the invention has the further advantage that the radiant heat of the radiant burner with appropriate mounting of the gas heating element in the heating chamber practically the furnace walls heats up immediately and ensures even heat distribution when passing through the furnace walls.
- the cover plate of the gas heating element can consist of a temperature-resistant, transparent material, such as glass ceramic or the like, so that the heat radiation from the radiant burner passes through the cover plate and is used directly for heating the furnace walls. Due to the lack of contact between the cover plate and the tile surface, the different expansion coefficients of the materials of the housing, cover plate and stove or tile wall are irrelevant.
- the gas heating module essentially serves for convective heat transfer to the surrounding air.
- the distance to the furnace wall and thus the tile surface exposed to the heat rays can be varied. This enables a more even temperature distribution and the inclusion of those parts of the tiled stove that, due to their design, cannot be heated by direct contact, such as narrow corners and niches.
- one or more gas heating elements can be used.
- the gas connection of the individual gas heating elements to a common control and safety valve can be made using pressure-resistant, flexible gas hoses. Installation and maintenance are carried out through the front frame opening.
- a basic tiled stove can also be converted to gas by installing one or more gas heating elements.
- the number and placement of the gas heating elements in the heating chamber of the stove depends on the heat output, shape and size of the tiled stove, the criterion of the free design options of the tiled stove not being impaired.
- the low-NO x combustion gases of the radiant burner further increase the environmental friendliness of the device given by the gas fuel; in addition, the arrangement of the gas heating elements in the lower tiled stove area means that the radiant heat is predominantly effective in the leg and foot areas of the room profile. The risk of drafts, which are usually felt in this area, is thus increasingly counteracted. Cooler tiled surfaces at head height are to be assessed physiologically as positive.
- the invention provides completely new, better prospects for the use of gas in the tiled stove and thus also for the construction of gas-heated tiled stoves.
- the gas heating device shown is intended in particular as a built-in system for tiled stoves 9 and can be composed of one or more gas heating elements 1, each of which consists of a box-shaped housing 6 with a ceramic surface radiation burner 7 on one side of the housing and with a cover plate 8, preferably a temperature-resistant, transparent one Material, such as glass ceramic or the like, on the radiation burner 7 Opposite side of the housing and has a plug connection in the form of a socket 23 to the support frame, a cross member 34 for receiving a control and regulating valve 35 and an upper exhaust pipe 5 coaxial with the socket 33.
- a gas connection 2 is located next to a combustion air inlet 4.
- the housing 6 of the gas heating element 1 can have outer heating or heat exchanger fins 11.
- the cover plate 8 can be part of the housing 6 or flanged to it, the housing 6 having a cross-section widening from the radiant burner 7 to the cover plate 8 between widening side walls 12 and parallel end walls 13.
- the radiation burner 7, as can be seen in particular in FIGS. 1 and 2, is advantageously arranged on the lower part of the housing 6 parallel to the cover plate 8.
- the heat exchangers or heating fins 11 extend on the diverging side walls 12 of the box-shaped housing 6 of the gas heating element 1 between the end walls 13 at a parallel distance from one another, and in parallel to this the housing 6 has one after external circumferential flange 15 with holes 16 for fastening the cover plate 8.
- the housing 6 is advantageously made of stainless steel, cast iron, cast aluminum or the like.
- the equipment of such gas heating elements 1 with surface radiation burner 7 causes a very high proportion of heat radiation which, when using a transparent cover plate 8, is largely transferred directly to the inner surfaces of the tiles, while the peripheral surfaces of the gas heating element 1 are mainly heated by the heating gases and which flow around the heating element Warm air. If an opaque cover plate is used, the heat radiation from the burner by heating the cover plate also contributes to convection.
- the surface of the side walls of the gas heating element 1 can be enlarged by the heat exchanger or heating fins 11.
- its surface should be enlarged in the same way to improve the heat transfer.
- Such a gas heating element 1 has a particularly favorable heat emission if it consists of stainless steel, cast iron, cast aluminum or the like.
- a conventional ceramic surface radiation burner 7 with electrical ignition and ionization monitoring should be used as the burner, the power per gas heating element being in the range of approximately 3 to 4 kW.
- the burner housing should be made of sheet steel and be easy to remove from the heating element housing 6 for assembly and maintenance.
- each gas heating element 1 has coaxially aligned with one another on its underside and on the top of its housing Plug connections 20, 21, such as pins, sleeves or the like, namely an upper exhaust pipe 5 and a lower plug sleeve 33 for pivotable mounting on a lower support frame 23 and a parallel upper exhaust manifold 24 with common bearing points, which are connected by a front plate frame 25 and between which each gas heating element 1 is arranged to be pivotable and lockable about an axis 26 perpendicular to the support frame 23 and the exhaust manifold 24.
- Plug connections 20, 21, such as pins, sleeves or the like namely an upper exhaust pipe 5 and a lower plug sleeve 33 for pivotable mounting on a lower support frame 23 and a parallel upper exhaust manifold 24 with common bearing points, which are connected by a front plate frame 25 and between which each gas heating element 1 is arranged to be pivotable and lockable about an axis 26 perpendicular to the support frame 23 and the exhaust manifold 24.
- the lower support frame 23 and the upper exhaust manifold 24 consist of one or more congruently connectable molded parts 23a, 23b, 23c or 24a, 24b, 24c made of sheet steel or the like, of which the molded parts arranged vertically one above the other each have the same horizontal length, so that a molding of the support frame 23 and the exhaust manifold 24 together with the front panel frame 25 and at least one gas heating element 1 form an assembly unit.
- Both the support frame 23 and the exhaust manifold 24 are composed of shaped parts 23a, 23b, 23c and 24a, 24b, 24c, which are rectangular in plan and on which the bearing points for the rotatable arrangement of gas heating elements 1 are arranged at equal intervals 27.
- the support frame 23 consists of shaped parts 23a, 23b, 24c with a flat U-shaped profile, which have 28 rows of holes 29 on their vertical profile legs, each with the same hole spacing for an optionally elongated or angular stringing together of such molded parts by means of screw connections or the like, as is the case here 7 and 8.
- individual molded parts 23a, 23b, 23c or 24a, 24b, 24c of the support frame 23 and the exhaust manifold 24 are formed with end connections 30, 31 which are angularly matching in plan, individual molded parts 23a, 23c of the support frame 23 and the exhaust manifold 24 may have an angular cutout at the end for corner installation at an angle, for example between 30 ° and 60 °, preferably 45 °, on each of the other molded parts of the support frame and the exhaust manifold.
- Axle pins 32 protrude from the support frame 23 for plug sleeves 33 directed downward from the gas heating elements 1, the connection of which to the gas heating element 1 can be reinforced by the fact that the plug sleeve 33 is attached to the gas heating element with an angular crossmember 34 attached to its lower end wall 13 for control purposes. and / or control fittings 35 or the like is firmly connected. (Figs. 2, 4 and 6)
- the support frame 23 can be firmly connected to a lower profile 25a (FIGS. 4 to 6) of the front plate frame 25 and is preferably screwed to it.
- a flow safety device 36 connected to the exhaust manifold 24 can additionally be arranged, which is connected via a pipe 37 to an exhaust pipe 37a leading to the chimney, and finally the exhaust manifold 24 can be seen in FIGS. 9 and 10 is built up from a cuboid shaped part 24a as a main part with at least one or two downwardly directed connecting pieces 38 for gas-tight connection with the matching exhaust pipes 5 of at least one or two gas heating elements 1, furthermore front and / or longitudinal connecting openings 39 for lateral expansion of the exhaust manifold 24 by means of pipes 40 and for connecting a fitting with connection to the flow control 36 on the front plate frame 25 and the chimney are available.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasheizvorrichtung für Heizkammern, insbesondere für Kachelöfen mit einem oder mehreren Gasheizelementen, von denen jedes aus einem kastenförmigen Gehäuse mit einem Strahlungsbrenner an einer Gehäuseseite und mit einer Abdeckplatte aus einem temperaturbeständigen, vorzugsweise transparenten Werkstoff, wie Glaskeramik oder dergleichen, an einer dem Strahlungsbrenner gegenüberliegenden Gehäuseseite besteht und mindestens einen Verbrennungslufteinlaß, einen Gasanschluß und einen oberen Abgasabzug aufweist.The invention relates to a gas heating device for heating chambers, in particular for tiled stoves with one or more gas heating elements, each of which consists of a box-shaped housing with a radiant burner on one side of the housing and with a cover plate made of a temperature-resistant, preferably transparent material, such as glass ceramic or the like, on the one Radiation burner opposite the housing side and has at least one combustion air inlet, a gas connection and an upper exhaust vent.
Aufgrund der zunehmend schärferen Bestimmungen für den Umweltschutz stößt die Verwendung von Erdgas als Brennstoff für Kachelöfen auf zunehmendes Interesse. Viele Verbraucher wünschen eine Verbindung der Vorzüge des Kachelofens, wie gediegene Wohnatmosphäre und behagliches Raumklima, mit den charakteristischen Vorteilen des Erdgases, nämlich umweltfreundliche Verbrennung, problemlose Verfügbarkeit, keine Lagerprobleme, problemlose und saubere Anwendung, schnelle und automatische Regelung der Heizleistung, keine Entsorgungsprobleme und auch keine Vorfinanzierung der notwendigen Gasmengen aufgrund der nicht notwendigen Lagerhaltung im häuslichen Bereich.Due to the increasingly strict regulations for environmental protection, the use of natural gas as a fuel for tiled stoves is attracting increasing interest. Many consumers want a combination of the advantages of the tiled stove, such as a dignified living atmosphere and a comfortable indoor climate, with the characteristic advantages of natural gas, namely environmentally friendly combustion, problem-free availability, no storage problems, problem-free and clean use, fast and automatic control of the heating output, no disposal problems and also No pre-financing of the necessary gas quantities due to the unnecessary storage in the home.
Eine Kombination von Kachelofen und Erdgas als Brennstoff ist jedoch bisher nicht in idealer Weise möglich, da die verfügbare Gerätetechnik zu Abstrichen zwingt.However, a combination of tiled stove and natural gas as fuel has not yet been possible in an ideal way, since the available device technology makes it necessary to cut back.
Nach der Umstellung von Kachelöfen von der Beheizung mit festen Brennstoffen auf eine Beheizung mit Erdgas kann es vorkommen, daß der Besitzer über Zugerscheinungen und über eine allgemein gesunkene Behaglichkeit klagt, obwohl der Heizeinsatz fachgerecht eingebaut worden ist.After the conversion of tiled stoves from heating with solid fuels to heating with natural gas, it can happen that the owner complains about drafts and a generally lower level of comfort, even though the heating element has been installed properly.
Der Grund dafür liegt darin, daß aufgrund der besonderen Konstruktion der am Markt vorhandenen Gasheizeinsätze die gewohnte Temperatur der Kacheloberflächen nicht mehr erreicht wird.The reason for this is that due to the special design of the gas heating inserts available on the market, the usual temperature of the tile surfaces can no longer be reached.
Beim Einsatz von Festbrennstoffen oder Heizöl werden die Heizgase nach Verlassen des Heizeinsatzes durch speziell gemauerte Heizgaszüge unmittelbar an den Kachelinnenflächen des Ofens vorbeigeführt. Ein großer Teil der Wärme wird daher nicht an die durchströmende Luft, also konvektiv, an den Raum abgegeben, sondern über die Kachelflächen und damit als Strahlungswärme. Der hohe Strahlungswärmeanteil bewirkt, daß sich für die Bewohner bereits bei einer relativ niedrigen Raumtemperatur ein subjektives Behaglichkeitsempfinden einstellt.When using solid fuels or heating oil, the heating gases are led directly past the inside of the tile by means of specially bricked heating gas flues after leaving the heating insert. A large part of the heat is therefore not given off to the air flowing through, i.e. convectively, to the room, but via the tile surfaces and thus as radiant heat. The high proportion of radiant heat means that even at a relatively low room temperature, residents experience a subjective feeling of comfort.
Bei Gasheizeinsätzen der zur Zeit am Markt verfügbaren Bauweise wird die Verbrennungswärme demgegenüber fast ausschließlich an die durchströmende Luft, also konvektiv, an den Raum abgegeben. Die Kachelinnenflächen werden durch die an ihnen vorbeiströmende Warmluft, deren Temperatur beim Austritt in den Raum gemäß den Richtlinien für den Bau von Kachelofen-Warmluftheizungen auf 75°C bzw. 348 K begrenzt ist, erheblich weniger erwärmt als durch einen direkten Kontakt mit den Heizgasen. Die Aufheizung der Kachelflächen wird außerdem im wesentlichen auf den oberen Teil des Ofens konzentriert, da die durchströmende Luft im unteren Bereich noch kalt ist und erst im Aufwärtsstrom durch Kontakt mit dem Heizeinsatz erwärmt wird.In contrast, with gas heating inserts of the construction currently available on the market, the heat of combustion is almost exclusively released into the air flowing through, ie convectively, into the room. The inner surfaces of the tiles are warmed considerably less by the warm air flowing past them, the temperature of which when they exit into the room is limited to 75 ° C or 348 K according to the guidelines for the construction of tiled stove warm air heaters than by direct contact with the heating gases. The heating of the tile surfaces is also essentially concentrated on the upper part of the furnace, since the air flowing through is still cold in the lower region and is only heated in the upward flow by contact with the heating insert.
Bei der Umstellung von zum Beispiel Festbrennstoff auf Gas kommt noch hinzu, daß aus strömungstechnischen Gründen Teile des Kachelofeninneren durch Leitbleche vom Luftstrom abgetrennt werden müssen, so daß an den so abgetrennten Kachelflächen noch niedrigere Temperaturen entstehen. Bei Gasfeuerung unter Verwendung der heute angebotenen Heizeinsätze ergibt sich daher nur ein sehr geringer Strahlungsanteil an der Wärmeversorgung des Raumes. Damit wird eine Erhöhung des Temperaturniveaus im Raum um 2 bis 3 K erforderlich. Anderenfalls kann es zu Unbehaglichkeitsempfindungen und - wegen der thermischen Schichtung im Raum - insbesondere im Bein- und Fußbereich zu den oben erwähnten subjektiven Zugerscheinungen kommen. Verbunden mit der höheren Raumlufttemperatur ist ein höherer Energieverbrauch, ohne daß sich das gleiche Maß an Behaglichkeit einstellt wie bei höheren Kacheltemperaturen.When switching from, for example, solid fuel to gas, there is also the fact that, for fluidic reasons, parts of the interior of the tiled stove have to be separated from the air flow by baffles, so that even lower temperatures arise on the tiled surfaces thus separated. With gas firing using the heating inserts offered today, there is therefore only a very small proportion of radiation in the heat supply of the room. An increase in the temperature level in the room by 2 to 3 K is required. Otherwise there may be feelings of discomfort and - due to the thermal stratification in the room - especially in the leg and foot area, the above-mentioned subjective drafts. Associated with the higher indoor air temperature is a higher energy consumption, without the same level of comfort as at higher tile temperatures.
Daß derzeit bei Verwendung von Gas als Brennstoff auf einen höheren Strahlungsanteil verzichtet werden muß, liegt darin begründet, daß den Gasheizeinsätzen keine an die Kachelinnenseiten angemauerten Heizgaszüge nachgeschaltet werden dürfen. Der gesamte Wärmeerzeuger einschließlich aller Heizflächen ist Gegenstand der DIN/DVGW-Typprüfung. Nach Verlassen des Wärmeerzeugers müssen die Heizgase bzw. Abgase unmittelbar in den Schornstein abgeführt werden. Die Verwendung nachgeschalteter Heizgaszüge käme zwar theoretisch über eine Einzelprüfung in Betracht, allerdings scheidet diese schon wegen der damit verbundenen Prüfkosten für die Praxis aus, ganz abgesehen von zu erwartenden funktionellen Problemen.The reason for the fact that a higher proportion of radiation has to be dispensed with when using gas as fuel is that the gas heating inserts must not be followed by heating gas flues bricked to the inside of the tile. The entire heat generator including all heating surfaces is subject to the DIN / DVGW type test. After leaving the heat generator, the heating gases or exhaust gases must be discharged directly into the chimney. The use of downstream heating gas flues would theoretically be considered via a single test, but this is already ruled out in practice due to the associated test costs, quite apart from the expected functional problems.
Bei einer Feuerung mit Festbrennstoff oder Heizöl bestehen demgegenüber große Freiheiten hinsichtlich der Gestaltung von Form und Größe des Kachelofens. Im Heizeinsatz findet im wesentlichen nur die Verbrennung statt. Die Wärmeübertragung an die durchströmende Luft und an die Kachelflächen erfolgt durch gemauerte Heizgaszüge, deren Verlauf maßgeschneidert jeder Kachelofenform und -größe angepaßt werden kann.In contrast, when firing with solid fuel or heating oil, there is great freedom in the design of the shape and size of the tiled stove. Essentially only the combustion takes place in the heating insert. The heat transfer to the air flowing through and to the tile surfaces takes place through brick heating gas flues, the course of which can be tailored to each tiled stove shape and size.
Anders bei Gasheizeinsätzen, bei denen fast die gesamte Wärme von der durchströmenden Luft beim Kontakt mit der Oberfläche des Heizeinsatzes aufgenommen werden muß. Dies macht es erforderlich, die Form und die Größe des Kachelofens an die Abmessungen des Heizeinsatzes anzupassen, wobei diesbezüglich nicht viele Wahlmöglichkeiten bestehen. Bei einem zu großen Innenraum des Kachelofens kommt es nur zu einer Erwärmung eines undefinierten Teiles der Luft und damit zu einer unzureichenden Luftströmung bzw. Lufttemperatur beim Austritt aus dem Kachelofen in den Raum. Bei der Umstellung bestehender Kachelöfen auf Gas ist es in der Regel nach Entfernen der Heizgaszüge daher notwendig, die erforderlichen Strömungsverhältnisse im Kachelofenraum durch das Anbringen von Blechabtrennungen sicherzustellen, allerdings mit den oben beschriebenen Abstrichen hinsichtlich Kachelflächentemperatur und thermischer Behaglichkeit.It is different with gas heating inserts, in which almost all of the heat has to be absorbed by the air flowing through when it comes into contact with the surface of the heating insert. This makes it necessary to adapt the shape and size of the tiled stove to the dimensions of the heating insert, and there are not many options in this regard. If the interior of the tiled stove is too large, only an undefined part of the air is heated and thus an insufficient air flow or air temperature when it exits the tiled stove into the room. When converting existing tiled stoves to gas, it is usually necessary after removing the heating gas flues to ensure the required flow conditions in the tiled stove room by attaching sheet metal partitions, but with the above-mentioned compromises in terms of tile surface temperature and thermal comfort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasheizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, die insbesondere als Heizeinsatz für Kachelöfen geeignet ist, in einfacher und zweckmäßiger Bauweise so auszubilden, daß auch bei der Feuerung mit Gas die Vorteile von Kachelöfen, nämlich hohe thermische Behaglichkeit durch einen hohen Anteil von Strahlungswärme und freie Gestaltungsmöglichkeiten des Kachelofens, erhalten bleiben.The invention has for its object to provide a gas heating device according to the preamble of
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs dadurch gelöst, daß jedes Gasheizelement an seiner Gehäuseunterseite und an seiner Gehäuseoberseite koaxial miteinander ausgerichtete Steckverbindungen wie Zapfen, Hülsen oder dergleichen aufweist, die mit koaxial ausgerichteten Lagerstellen an einem unteren Tragrahmen und einem dazu parallelen oberen Abgassammler zusammenwirken, wobei der Tragrahmen und der Abgassammler durch einen Frontplattenrahmen verbunden sind und jedes Gasheizelement um die durch die Lagerstellen definierte senkrechte Achse schwenkbar und feststellbar ist.This object is achieved according to the invention in connection with the features of the preamble in that each gas heating element on its housing underside and on its housing top has coaxially aligned plug-in connections such as pins, sleeves or the like, which have coaxially aligned bearing points on a lower support frame and one parallel upper exhaust manifold cooperate, the support frame and the exhaust manifold are connected by a front plate frame and each gas heating element is pivotable and lockable about the vertical axis defined by the bearing points.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Anschlußstutzen des Abgassammlers und die Abgasstutzen der einzelnen Gasheizelemente ebenso wie die Verbindungen der Gasheizelemente mit dem unteren Tragrahmen genau über den Achspunkten des Tragrahmens liegen, so daß die Gasheizelemente gegenüber dem Tragrahmen und dem Abgassammler nach Bedarf frei gedreht und somit in einfacher Weise auf die zu beheizenden Innenwände des Kachelofens optimal ausgerichtet werden können. Dies ermöglicht eine optimale individuelle Beaufschlagung der inneren Kachelofenflächen mit Strahlungswärme und eröffnet sehr variable Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichsten Kachelofenformen bei leichtem Ein- und Ausbau unter Verwendung weniger standardisierter Komponenten.The invention has the advantage that the connection piece of the exhaust manifold and the exhaust port of the individual gas heating elements as well as the connections of the gas heating elements with the lower support frame lie exactly above the axis points of the support frame, so that the gas heating elements relative to the support frame and the exhaust manifold are free as required rotated and thus can be optimally aligned in a simple manner to the inner walls of the tiled stove to be heated. This enables the individual tiled stove surfaces to be optimally exposed to radiant heat and opens up a wide range of possible uses in a wide variety of tiled stove shapes with easy installation and removal using fewer standardized components.
Der Frontplatten- oder Nischenrahmen dient zur Aufnahme der Frontplatte, mit der die Heizkammer des Kachelofens zur Bedienungs- und Anschlußseite hin verschlossen wird. In den Frontplatten- oder Nischenrahmen integriert sind Anschlußarmaturen für die Gas- und Stromversorgung des Gasheizsystems. In den oberen Teil des Frontplattenrahmens kann, wenn erforderlich, eine Strömungssicherung integriert werden.The front plate or niche frame is used to hold the front plate, with which the heating chamber of the tiled stove is closed towards the operating and connection side. Connection fittings for the gas and power supply of the gas heating system are integrated in the front plate or niche frame. If necessary, a flow safety device can be integrated in the upper part of the front plate frame.
Der Tragrahmen besteht aus einem oder mehreren miteinander verschraubten Formteilen aus Stahlblech, die ein flachliegendes U-Profil aufweisen und in Abhängigkeit vom jeweiligen Kachelofengrundriß variabel kombiniert werden können, wobei sich bereits mit einer Auswahl von drei in Form und Maßen verschiedenen Formteilen eine große Vielfalt an Gestaltungsmöglichkeiten ergibt. Auf den Formteilen des Tragrahmens sind in gleichen Abständen Steckverbindungen in Form von Zapfen, Hülsen oder dergleichen zur Aufnahme der einzelnen Gasheizelemente angeordnet. Die Tragrahmenkonstruktion wird mit dem unteren Profil des Frontplatten- oder Nischenrahmens fest verschraubt und kann z.B. auf Böcken oder am Kachelofensockel verankert werden. In dem nach oben offenen U-Profil des Tragrahmens werden flexible Gasleitungen und die Stromkabel zu den Gasheizelementen verlegt.The support frame consists of one or more molded parts made of sheet steel, which have a flat-lying U-profile and can be variably combined depending on the respective tiled stove layout, with a selection of three molded parts with different shapes and sizes offering a wide variety of design options results. Plug connections in the form of pins, sleeves or the like for accommodating the individual gas heating elements are arranged at equal intervals on the molded parts of the support frame. The support frame construction is screwed to the lower profile of the front panel or niche frame and can e.g. be anchored on trestles or on the tiled stove base. Flexible gas lines and the power cables to the gas heating elements are laid in the U-profile of the support frame, which is open at the top.
Die Abgase werden aus den einzelnen Gasheizelementen senkrecht nach oben in den Abgassammler und von dort in den Schornstein geführt. Der Abgassammler besteht analog zum Tragrahmen aus einem oder mehreren Formteilen, die dekkungsgleich über dem Tragrahmen angeordnet sind. Das Hauptteil des Abgassammlers hat seitlich und an beiden Stirnseiten Öffnungen, die zur seitlichen Erweiterung des Sammlers mittels Rohren und zum Anschluß eines Formstückes zur Verbindung mit der Strömungssicherung in der Frontplatte sowie mit dem Schornstein dienen können. Nicht genutzte Öffnungen am Abgassammler werden durch Blindflansche verschlossen und können zu Inspektionszwecken geöffnet werden.The exhaust gases are led vertically upwards from the individual gas heating elements into the exhaust gas collector and from there into the chimney. The flue gas collector consists of one or more molded parts, which are arranged in the same way as the supporting frame. The main part of the flue gas collector has openings on the side and on both ends, which can be used to expand the collector laterally by means of pipes and to connect a fitting for connection to the flow control in the front panel and to the chimney. Unused openings on the exhaust manifold are closed by blind flanges and can be opened for inspection purposes.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die Strahlungswärme des Strahlungsbrenners bei entsprechender Montage des Gasheizelementes in der Heizkammer die Ofenwände praktisch unmittelbar aufheizt und für eine gleichmäßige Wärmeverteilung beim Durchgang durch die Ofenwände sorgt. Die Abdeckplatte des Gasheizelementes kann aus einem temperaturbeständigen, transparenten Werkstoff, wie Glaskeramik oder dergleichen, bestehen, so daß die Wärmestrahlung von dem Strahlungsbrenner durch die Abdeckplatte hindurchtritt und unmittelbar für die Erwärmung der Ofenwände genutzt wird. Wegen des fehlenden Kontaktes der Abdeckplatte zur Kachelfläche sind die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe von Gehäuse, Abdeckplatte und Ofen- oder Kachelwand ohne Bedeutung.The invention has the further advantage that the radiant heat of the radiant burner with appropriate mounting of the gas heating element in the heating chamber practically the furnace walls heats up immediately and ensures even heat distribution when passing through the furnace walls. The cover plate of the gas heating element can consist of a temperature-resistant, transparent material, such as glass ceramic or the like, so that the heat radiation from the radiant burner passes through the cover plate and is used directly for heating the furnace walls. Due to the lack of contact between the cover plate and the tile surface, the different expansion coefficients of the materials of the housing, cover plate and stove or tile wall are irrelevant.
Bei Verwendung einer intransparenten Abdeckplatte, zum Beispiel aus Guß, dient das Gasheizmodul im wesentlichen zur konvektiven Wärmeübertragung auf die umströmende Luft.If an opaque cover plate, for example made of cast iron, is used, the gas heating module essentially serves for convective heat transfer to the surrounding air.
Bei Verwendung einer transparenten Gehäuseabdeckplatte kann der Abstand zur Ofenwand und damit die von den Wärmestrahlen beaufschlagte Kachelfläche variiert werden. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und eine Einbeziehung auch solcher Teile des Kachelofens, die konstruktionsbedingt nicht durch direkten Kontakt erwärmt werden können, wie zum Beispiel schmale Ecken und Nischen.When using a transparent housing cover plate, the distance to the furnace wall and thus the tile surface exposed to the heat rays can be varied. This enables a more even temperature distribution and the inclusion of those parts of the tiled stove that, due to their design, cannot be heated by direct contact, such as narrow corners and niches.
In Abhängigkeit von Größe, Form und Wärmeleistung des Kachelofens können ein oder mehrere Gasheizelemente eingesetzt werden. Der Gasanschluß der einzelnen Gasheizelemente an eine gemeinsame Regel- und Sicherheitsarmatur kann durch druckfeste, flexible Gasschläuche erfolgen. Montage und Wartung erfolgen durch die Frontrahmenöffnung.Depending on the size, shape and heat output of the tiled stove, one or more gas heating elements can be used. The gas connection of the individual gas heating elements to a common control and safety valve can be made using pressure-resistant, flexible gas hoses. Installation and maintenance are carried out through the front frame opening.
Eine eventuell aus strömungstechnischen Gründen erforderliche Abtrennung von überschüssigen Räumen im Kachelofeninneren führt nicht zu Temperaturschwankungen von Teilen der Kachelfläche.Any separation of excess spaces inside the tiled stove that may be necessary for fluidic reasons does not lead to temperature fluctuations in parts of the tiled surface.
Auch ein Kachelgrundofen kann mittels Einbau eines oder mehrerer Gasheizelemente auf Gas umgestellt werden.A basic tiled stove can also be converted to gas by installing one or more gas heating elements.
Die Anzahl und Plazierung der Gasheizelemente in der Heizkammer des Ofens richtet sich nach Wärmeleistung, Form und Größe des Kachelofens, wobei das Kriterium der freien Gestaltungsmöglichkeit des Kachelofens nicht beeinträchtigt wird.The number and placement of the gas heating elements in the heating chamber of the stove depends on the heat output, shape and size of the tiled stove, the criterion of the free design options of the tiled stove not being impaired.
Ferner werden mit solchen Gasheizvorrichtungen zwei weitere vorteilhafte Zusatzeffekte erzielt:In addition, two further advantageous additional effects are achieved with such gas heating devices:
Durch die NOx-armen Verbrennungsgase des Strahlungsbrenners wird die durch den Brennstoff Gas bereits gegebene Umweltfreundlichkeit der Vorrichtung noch erhöht; außerdem wird durch die Anordnung der Gasheizelemente im unteren Kachelofenbereich bewirkt, daß die Strahlungswärme vorwiegend im Bein- und Fußbereich des Raumprofils wirksam wird. Der Gefahr von Zugerscheinungen, die meist in diesem Bereich empfunden werden, wird damit verstärkt entgegengewirkt. Kühlere Kachelflächen in Kopfhöhe sind physiologisch positiv zu beurteilen.The low-NO x combustion gases of the radiant burner further increase the environmental friendliness of the device given by the gas fuel; in addition, the arrangement of the gas heating elements in the lower tiled stove area means that the radiant heat is predominantly effective in the leg and foot areas of the room profile. The risk of drafts, which are usually felt in this area, is thus increasingly counteracted. Cooler tiled surfaces at head height are to be assessed physiologically as positive.
Insgesamt ergeben sich durch die Erfindung völlig neue, bessere Perspektiven für den Einsatz von Gas im Kachelofen und damit auch für den Bau von gasbeheizten Kachelöfen.Overall, the invention provides completely new, better prospects for the use of gas in the tiled stove and thus also for the construction of gas-heated tiled stoves.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1 eine auseinandergezogene raumbildliche Darstellung eines Gasheizelementes mit Flächenstrahlungsbrenner,
- Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein solches Gasheizelement,
- Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch das Gasheizelement gemäß Schnittlinie III - III von Fig. 2,
- Fig. 4 ein Modulsystem mit zwei zwischen einem unteren Tragrahmen und einem oberen Abgassammler schwenkbar angeordneten Gasheizelementen in Seitenansicht,
- Fig. 5 eine Draufsicht auf den Tragrahmen bei Einbau in den Brennraum eines Kachelofens,
- Fig. 6 die Einzelteile eines solchen Systems mit Gasheizelementen von Fig. 4 und 5 in auseinandergezogener Darstellung,
- Fig. 7 einen aus mehreren Formteilen zusammengesetzten unteren Tragrahmen eines solchen Systems in Seitenansicht,
- Fig. 8 eine Draufsicht auf den Tragrahmen von Fig. 7,
- Fig. 9 einen aus mehreren Formteilen zusammengesetzten Abgassammler in Seitenansicht und
- Fig. 10 eine Draufsicht auf diesen Abgassammler.
- 1 is an exploded spatial representation of a gas heating element with radiant panel burner,
- 2 shows a vertical section through such a gas heating element,
- 3 shows a horizontal section through the gas heating element according to section line III - III of FIG. 2,
- 4 shows a side view of a module system with two gas heating elements pivotably arranged between a lower support frame and an upper exhaust manifold,
- 5 is a plan view of the support frame when installed in the combustion chamber of a tiled stove,
- 6 shows the individual parts of such a system with gas heating elements from FIGS. 4 and 5 in an exploded view,
- 7 is a side view of a lower support frame of such a system composed of several molded parts,
- 8 is a plan view of the support frame of FIG. 7,
- 9 is a side view of an exhaust manifold composed of several molded parts and
- Fig. 10 is a plan view of this exhaust manifold.
Die gezeigte Gasheizvorrichtung ist insbesondere als Einbausystem für Kachelöfen 9 bestimmt und kann aus einem oder mehreren Gasheizelementen 1 zusammengesetzt sein, von denen jedes aus einem kastenförmigen Gehäuse 6 mit einem keramischen Flächenstrahlungsbrenner 7 an einer Gehäuseseite und mit einer Abdeckplatte 8, vorzugsweise aus einem temperaturbeständigen, transparenten Werkstoff, wie Glaskeramik oder dergleichen, an einer dem Strahlungsbrenner 7 gegenüberliegenden Gehäuseseite besteht sowie eine Steckverbindung in Form einer Steckhülse 23 zum Tragrahmen, eine Traverse 34 zur Aufnahme einer Steuer- und Regelarmatur 35 und einen oberen Abgasstutzen 5 koaxial zur Steckhülse 33 aufweist. Neben einem Verbrennungslufteinlaß 4 befindet sich ein Gasanschluß 2.The gas heating device shown is intended in particular as a built-in system for tiled stoves 9 and can be composed of one or more
Das Gehäuse 6 des Gasheizelementes 1 kann äußere Heiz- oder Wärmetauscherrippen 11 aufweisen.The
Die Abdeckplatte 8 kann Bestandteil des Gehäuses 6 oder an dieses angeflanscht sein, wobei das Gehäuse 6 einen sich von dem Strahlungsbrenner 7 zu der Abdeckplatte 8 etwa keilförmig verbreiternden Querschnitt zwischen divergierenden Seitenwänden 12 und parallelen endseitigen Abschlußwänden 13 hat.The
Der Strahlungsbrenner 7 ist, wie insbesondere in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, vorteilhaft am unteren Teil des Gehäuses 6 parallel zur Abdeckplatte 8 angeordnet.The
Zur Verbesserung der Wärmeabgabe an die das Gasheizelement 1 umströmende Luft erstrecken sich die Wärmetauscher oder Heizrippen 11 an den divergierenden Seitenwänden 12 des kastenförmigen Gehäuses 6 des Gasheizelementes 1 zwischen den endseitigen Abschlußwänden 13 in einem parallelen Abstand nebeneinander, und parallel dazu hat das Gehäuse 6 einen nach außen gerichteten umlaufenden Flansch 15 mit Bohrungen 16 für die Befestigung der Abdeckplatte 8.To improve the heat dissipation to the air flowing around the
Das Gehäuse 6 besteht vorteilhafterweise aus Edelstahl, Grauguß, Aluminiumguß oder dergleichen.The
Die Ausstattung solcher Gasheizelemente 1 mit Flächenstrahlungsbrenner 7 bewirkt einen sehr hohen Anteil an Wärmestrahlung, die bei Verwendung einer transparenten Abdeckplatte 8 zum großen Teil direkt auf die Kachelinnenflächen übertragen wird, während die Umfassungsflächen des Gasheizelementes 1 vorwiegend durch die Heizgase erhitzt werden und die das Heizelement umströmende Luft erwärmen. Bei Verwendung einer intransparenten Abdeckplatte trägt die Wärmestrahlung des Brenners durch Aufheizen der Abdeckplatte ebenfalls zur Konvektion bei.The equipment of such
Zur Gewährleistung eines hinreichenden konvektiven Wärmeüberganges kann eine Vergrößerung der Oberfläche der Seitenwände des Gasheizelementes 1 durch die Wärmetauscher- oder Heizrippen 11 erfolgen. Bei Verwendung einer intransparenten Abdeckplatte 8 sollte deren Oberfläche in gleicher Weise zur Verbesserung der Wärmeübertragung vergrößert werden.To ensure sufficient convective heat transfer, the surface of the side walls of the
Ein solches Gasheizelement 1 hat eine besonders günstige Wärmeabgabe, wenn es aus Edelstahl, Grauguß, Aluminiumguß oder dergleichen besteht.Such a
Als Brenner sollte ein üblicher keramischer Flächenstrahlungsbrenner 7 mit elektrischer Zündung und Ionisationsüberwachung zum Einsatz kommen, wobei die Leistung je Gasheizelement im Bereich von etwa 3 bis 4 kW liegen sollte. Das Brennergehäuse sollte aus Stahlblech gefertigt und zur Montage und Wartung vom Heizelementgehäuse 6 leicht abzunehmen sein.A conventional ceramic
Wie in Fig. 4 bis 10 im einzelnen dargestellt ist, weist jedes Gasheizelement 1 an seiner Gehäuseunterseite und an seiner Gehäuseoberseite koaxial miteinander ausgerichtete Steckverbindungen 20, 21, wie Zapfen, Hülsen oder dergleichen, nämlich einen oberen Abgasstutzen 5 und eine untere Steckhülse 33 für eine schwenkbare Montage an einem unteren Tragrahmen 23 und einem dazu parallelen oberen Abgassammler 24 mit gemeinsamen Lagerstellen auf, die durch einen Frontplattenrahmen 25 verbunden sind und zwischen denen jedes Gasheizelement 1 um eine zum Tragrahmen 23 und zum Abgassammler 24 senkrechte Achse 26 schwenkbar und feststellbar angeordnet ist.As shown in FIGS. 4 to 10 in detail, each
Der untere Tragrahmen 23 und der obere Abgassammler 24 bestehen aus einem oder mehreren deckungsgleich miteinander verbindbaren Formteilen 23a, 23b, 23c bzw. 24a, 24b, 24c aus Stahlblech oder dergleichen, von denen die senkrecht übereinander angeordneten Formteile jeweils die gleiche horizontale Länge aufweisen, so daß je ein Formteil des Tragrahmens 23 und des Abgassammlers 24 zusammen mit dem Frontplattenrahmen 25 und mindestens einem Gasheizelement 1 eine Montageeinheit bilden.The
Sowohl der Tragrahmen 23 als auch der Abgassammler 24 sind aus im Grundriß rechteckigen Formteilen 23a, 23b, 23c bzw. 24a, 24b, 24c zusammengesetzt, an denen die Lagerstellen für die drehbare Anordnung von Gasheizelementen 1 in gleichen Abständen 27 angeordnet sind.Both the
Der Tragrahmen 23 besteht aus im Grundriß rechteckigen Formteilen 23a, 23b, 24c mit einem flachliegenden U-Profil, die an ihren senkrechten Profilschenkeln 28 Lochreihen 29 mit jeweils gleichen Lochabständen für eine wahlweise langgestreckte oder winkelförmige Aneinanderreihung solcher Formteile mittels Schraubverbindungen oder dergleichen aufweisen, wie dies in Fig. 7 und 8 gezeigt ist.The
Wie insbesondere in Fig. 7 bis 10 zu erkennen ist, sind einzelne Formteile 23a, 23b, 23c bzw. 24a, 24b, 24c des Tragrahmens 23 und des Abgassammlers 24 mit im Grundriß winkelförmig zueinander passenden endseitigen Anschlußverbindungen 30, 31 ausgebildet, wobei einzelne Formteile 23a, 23c des Tragrahmens 23 und des Abgassammlers 24 endseitig einen winkelförmigen Ausschnitt für eine Übereckmontage in einem Winkel beispielsweise zwischen 30° und 60°, vorzugsweise von 45°, an jedem der anderen Formteile des Tragrahmens und des Abgassammlers aufweisen können.As can be seen in particular in FIGS. 7 to 10, individual molded
Vom Tragrahmen 23 ragen Achszapfen 32 auf für von den Gasheizelementen 1 nach unten gerichtete Steckhülsen 33, deren Verbindung mit dem Gasheizelement 1 noch dadurch verstärkt sein kann, daß die Steckhülse 33 am Gasheizelement mit einer an dessen unterer Abschlußwand 13 befestigten winkelförmigen Traverse 34 für Steuer- und/oder Regelarmaturen 35 oder dergleichen fest verbunden ist. (Fig. 2, 4 und 6)Axle pins 32 protrude from the
Der Tragrahmen 23 ist mit einem unteren Profil 25a (Fig. 4 bis 6) des Frontplattenrahmens 25 fest verbindbar und wird vorzugsweise mit diesem verschraubt.The
Im oberen Teil des Frontplattenrahmens 25 kann zusätzlich eine mit dem Abgassammler 24 verbundene Strömungssicherung 36 angeordnet sein, die über ein Rohr 37 an einem zum Schornstein führenden Abgasstutzen 37a angeschlossen ist, und schließlich ist der Abgassammler 24, wie in Fig. 9 und 10 zu erkennen ist, aus einem quaderförmigen Formteil 24a als Hauptteil aufgebaut mit mindestens einem oder zwei nach unten gerichteten Anschlußstutzen 38 zur gasdichten Verbindung mit den dazu passenden Abgasstutzen 5 von mindestens einem oder zwei Gasheizelementen 1, wobei weiterhin stirnseitige und/oder längsseitige Anschlußöffnungen 39 zur seitlichen Erweiterung des Abgassammlers 24 mittels Rohren 40 und zum Anschluß eines Formstückes mit Verbindung zur Strömungssicherung 36 am Frontplattenrahmen 25 und zum Schornstein vorhanden sind.In the upper part of the
- 1 Gasheizelement1 gas heating element
- 5 Abgasabzug, Abgasstutzen5 Exhaust fume hood, exhaust pipe
- 6 Gehäuse6 housing
- 7 Flächenstrahlungsbrenner7 radiant burner
- 8 Abdeckplatte8 cover plate
- 9 Kachelofen9 tiled stove
- 11 Heiz-/Wärmetauscherrippen11 heating / heat exchanger fins
- 12 Seitenwand12 side wall
- 13 Abschlußwand13 end wall
- 15 Flansch15 flange
- 16 Bohrungen16 holes
- 20 Steckverbindung20 plug connection
- 21 Steckverbindung21 plug connection
- 23 Tragrahmen23 support frame
- 23a Formteil23a molded part
- 23b Formteil23b molded part
- 23c Formteil23c molded part
- 24 Abgassammler24 exhaust gas collectors
- 24a Formteil24a molded part
- 24b Formteil24b molded part
- 24c Formteil24c molding
- 25 Frontplattenrahmen25 front panel frames
- 25a Profil25a profile
- 26 Achse26 axis
- 27 Abstände27 distances
- 28 Profilschenkel28 profile legs
- 29 Lochreihen29 rows of holes
- 30 Anschlußverbindung30 connection
- 31 Anschlußverbindung31 connection
- 32 Achszapfen32 journals
- 33 Steckhülse33 receptacle
- 34 Traverse34 traverse
- 35 Steuer- und Regelarmatur35 Control and regulating valve
- 36 Strömungssicherung36 Flow control
- 37 Rohr37 tube
- 37a Abgasstutzen37a exhaust pipe
- 38 Anschlußstutzen38 connecting piece
- 39 Anschlußöffnung39 connection opening
- 40 Rohr40 pipe
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