EP0641974A1 - Kachelgrundofen - Google Patents

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EP0641974A1
EP0641974A1 EP94113652A EP94113652A EP0641974A1 EP 0641974 A1 EP0641974 A1 EP 0641974A1 EP 94113652 A EP94113652 A EP 94113652A EP 94113652 A EP94113652 A EP 94113652A EP 0641974 A1 EP0641974 A1 EP 0641974A1
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shut
stove according
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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
    • F24C3/08—Arrangement or mounting of burners
    • F24C3/082—Arrangement or mounting of burners on stoves
    • 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
    • F24C3/002—Stoves

Definitions

  • the invention relates to a basic tiled stove in which brick flue gas flues are connected to a brick firebox, which lead to a chimney connection.
  • tiled stove should be understood to mean both stoves in which the masonry made of firebricks is only plastered on the outside, as well as those in which external cladding is provided with stove tiles.
  • the invention has for its object to propose a basic tile stove that can be heated with gaseous fuel and can be controlled with simple means that on the one hand a fully automatic and extremely economical operation is possible and on the other hand an explosion risk is completely excluded.
  • a gas burner is arranged in a wall of the combustion chamber, from which a nozzle pipe protrudes into the combustion chamber and that a shut-off device is arranged at a point between the gas burner and the chimney connection, which largely prevents fresh air from flowing through when the burner is at a standstill prevented. In this way it is prevented that in the burner standstill phases, relatively cold room air passes through the furnace draft and cools it down.
  • the shut-off device largely, but not completely, prevents the flow of fresh air ensures that e.g. the pilot flame that is constantly burning at the gas burner is always supplied with sufficient oxygen and, at the same time, unburned gas, which may still be present in a small amount in the flue gas flues, is discharged into the chimney.
  • the shut-off device can expediently be arranged in the vicinity of the chimney connection, because the flue gas temperature is the lowest there and therefore the least harmful effect on the shut-off device.
  • shut-off device as a flap which can be pivoted about an axis and which is actuated by a servomotor and which, in its "closed position", does not completely close the cross section to be closed.
  • an electronic control unit which uses control lines with a room thermostat (preferably combined with a timer), a temperature sensor on the surface of the tiled stove, a temperature sensor on the chimney connection, one each Actuator for the shut-off device and for the heating flap, as well as the gas burner is connected.
  • the control unit can be designed in such a way that it controls the servomotor for the shut-off device in order to bring it into its "closed position” as soon as the gas burner is switched off and to bring it into its "open position” before the gas burner is ignited. This ensures that, on the one hand, when the burner is at a standstill, the furnace cannot be cooled by fresh air flowing through it, but on the other hand, the unhindered extraction of the flue gases is possible as soon as the burner is put into operation.
  • the controller can control the firing flap actuator to bring the flap to its "open position” when the gas burner is ignited while it is brought to its "closed position” as soon as the temperature sensor is connected to the chimney port reports that a previously entered value for the exhaust gas temperature has been reached.
  • control unit can be designed to cause the gas burner to ignite when a previously entered temperature for the temperature sensor on the surface of the tiled stove and / or for the room thermostat falls below, and that it causes the gas burner to switch off as soon as a previously entered temperature for the temperature sensor on the surface of the tiled stove is reached.
  • FIG. 1 to 3 show the internal structure of the basic tiled stove, the path of the flue gases being shown in FIG. 1 with arrowed lines.
  • the individual flue gas flues are continuously labeled with Roman numerals.
  • the nozzle tube 1 of the gas burner 2 projects into the combustion chamber I.
  • the flue gases developed there by the flame 3 flow from the combustion chamber I into the fall train II, then into the upstream train III and over the lying train IV into the other side of the combustion chamber I lying drop train V, from there after lower diversion to climb VI and finally to the lying train VII, which opens into the chimney connection 4.
  • the butterfly valve 5 is arranged, which is pivotable by means of the axis 6 and is actuated by the servomotor 7.
  • an opening 9 is provided which can be closed by the heating flap 10, which is actuated by the servomotor 12 by means of an axis 11.
  • a temperature sensor 13 is attached to the chimney connection 4 and another temperature sensor 14 on the outer surface of the furnace.
  • a room thermostat 15 is provided, which is preferably combined with a timer. All of these components are connected by control lines 16 to 20 to an electronic control unit 21, from which a control line 22 also leads to the gas burner 2.
  • the control unit 21 is designed and switched so that, as soon as the gas burner 2 is switched off, the servomotor 7 is actuated in order to bring the butterfly valve 5 into its "closed position". Conversely, the servomotor 7 is actuated in order to bring the butterfly valve 5 into its “open position” before the gas burner 2 is ignited again.
  • the servomotor 12, which actuates the heating flap 10 is controlled by the control unit 21 when the burner 2 is ignited in such a way that it brings the flap 10 into its “open position”. As soon as the temperature sensor 13 reports a predetermined exhaust gas temperature to the control device 21, this controls the servomotor 12 in order to bring the heating flap 10 into its "closed position”.
  • the start and end of the operation of the burner 2 is controlled by the room thermostat 15 and the temperature sensor 14 on the surface of the furnace. If the start of the heating time set on the time switch is reached on the room thermostat 15 and at the same time a drop below the set room temperature is reported, then the control unit 21 causes the burner 2 to be ignited. At the same time, as already described above, the shut-off flap 5 and the heating flap 10 are opened.
  • the heating flap 10 is closed again when the temperature sensor 13 reports a sufficient exhaust gas temperature, whereas the shut-off flap 5 remains open during the entire operating time of the gas burner 2.

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Abstract

Bei einem Kachelgrundofen, bei dem sich an einen gemauerten Feuerraum gemauerte Rauchgaszüge (III,IV,V) anschließen, die zu einem Schornsteinanschluß (4) geführt sind, wird zur Erzielung eines vollautomatischen, wirtschaftlichen und explosionssicheren Betriebes vorgeschlagen, in einer Wand des Feuerraumes einen Gasbrenner anzuordnen, von dem ein Düsenrohr (1) in den Feuerraum (I) ragt und daß an einer Stelle zwischen dem Gasbrenner und dem Schornsteinanschluß (4) eine Absperrvorrichtung angeordnet ist, die bei Brennerstillstand den Durchfluß von Frischluft weitgehend verhindert. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kachelgrundofen, bei dem sich an einen gemauerten Feuerraum gemauerte Rauchgaszüge anschließen, die zu einem Schornsteinanschluß geführt sind. Unter dem Begriff Kachelofen sollen dabei sowohl solche Öfen verstanden werden, bei denen das Mauerwerk aus Schamottesteinen außen nur verputzt ist, als auch solche, bei denen eine äußere Verblendung mit Ofenkacheln vorgesehen ist.
  • Derartige Kachelgrundöfen wurden bisher nur für feste Brennstoffe, insbesondere Holz hergestellt. Der Grund dafür, daß man sie nicht auch für Gasbeheizung ausgelegt hat, mag darin liegen, daß keine brauchbaren Steuereinrichtungen zur Verfügung standen, die einerseits einen einwandfreien und ökonomischen Betrieb der Öfen ermöglichten und die andrerseits mit Sicherheit eine Explosionsgefahr ausschlossen.
  • Der Erfindung liegt sie Aufgabe zugrunde, einen Kachelgrundofen vorzuschlagen, der mit gasförmigem Brennstoff beheizt werden kann und der mit einfachen Mitteln so gesteuert werden kann, daß einerseits ein vollautomatischer und äußerst wirtschaftlicher Betrieb möglich ist und andrerseits eine Explosionsgefahr völlig ausgeschlossen ist.
  • Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß in einer Wand des Feuerraumes ein Gasbrenner angeordnet ist, von dem ein Düsenrohr in den Feuerraum ragt und daß an einer Stelle zwischen dem Gasbrenner und dem Schornsteinanschluß eine Absperrvorrichtung angeordnet ist, die bei Brennerstillstand das Durchströmen von Frischluft weitgehend verhindert. Auf diese Weise wird verhindert, daß in den Brennerstillstandsphasen relativ kalte Raumluft durch die Züge des Ofens streicht und diesen dabei abkühlt. Andrerseits wird aber dadurch, daß die Absperrvorrichtung den Durchfluß von Frischluft zwar weitgehend, aber nicht vollständig verhindert, gewährleistet, daß z.B. der an dem Gasbrenner ständig brennenden Zündflamme stets genügend Sauerstoff zugeführt wird und gleichzeitig unverbranntes Gas, das sich in geringer Menge noch in den Rauchgaszügen befinden mag, in den Schornstein abgeführt wird.
  • Zweckmäßigerweise kann die Absperrvorrichtung in der Nähe des Schornsteinanschlusses angeordnet werden, weil dort die Rauchgastemperatur am niedrigsten und damit ein schädlicher Einfluß auf die Absperrvorrichtung am geringsten ist.
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Absperrvorrichtung als um eine Achse schwenkbare Klappe auszubilden, die durch einen Stellmotor betätigt ist und die in ihrer "Geschlossen-Stellung" den zu verschließenden Querschnitt nicht vollständig abschließt.
  • Das kann dadurch erreicht werden, daß man die Fläche der Klappe geringfügig kleiner als den zu verschließenden Querschnitt ausführt, so daß am Rand der Klappe ein freier Spalt verbleibt. Man kann aber auch die Fläche der Klappe so wählen, daß sie dem zu verschließenden Querschnitt entspricht, aber gleichzeitig dafür sorgen, daß die Klappe nur so weit verschwenkbar ist, daß sie auch in ihrer "Geschlossen-Stellung" noch einen freien Querschnitt offen läßt. Schließlich ist es auch möglich, die Klappe selbst mit einer Öffnung zu versehen, die dem gewünschten Durchtrittsquerschnitt entspricht.
  • In Ergänzung zu der beschriebenen Absperrvorrichtung wird vorgeschlagen, eine um eine Achse schwenkbare und durch einen Stellmotor betätigbare Anheizklappe vorzusehen, durch die eine den Feuerraum mit dem vor dem Schornsteinanschluß liegenden Bereich des letzten Rauchgaszuges verbindende Öffnung absperrbar ist. Eine solche Öffnung dient dazu, während des Anheizvorganges die Rauchgase ohne den Umweg über sämtliche Rauchgaszüge aus dem Feuerraum möglichst direkt zum Schornsteinanschluß zu führen, um dort schnell eine ausreichende Abgastemperatur und damit einen guten Schornsteinzug zu erreichen. Nach dieser Anheizphase muß diese Öffnung abgeschlossen werden, um dann zu erreichen, daß die Rauchgase die Züge des Ofens durchströmen und dabei die Masse des ganzen Ofens möglichst gleichmäßig erwärmen.
  • Um einen automatischen, von menschlichen Eingriffen unabhängigen Betrieb des Ofens zu erreichen, kann ein elektronisches Steuergerät vorgesehen werden, welches mittels Steuerleitungen mit einem Raumthermostat (vorzugsweise kombiniert mit einer Schaltuhr), einem Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens, einem Temperaturfühler am Schornsteinanschluß, je einem Stellmotor für die Absperrvorrichtung und für die Anheizklappe, sowie dem Gasbrenner verbunden ist.
  • Das Steuergerät kann dabei so ausgelegt sein, daß es den Stellmotor für die Absperrvorrichtung ansteuert, um diese in ihre "Geschlossen-Stellung" zu bringen, sobald der Gasbrenner abgeschaltet ist, und sie in ihre "Offen-Stellung" zu bringen, bevor der Gasbrenner gezündet wird. So wird erreicht, daß einerseits bei Brennerstillstand der Ofen nicht durch durchströmende Frischluft abgekühlt werden kann, daß andrerseits aber der ungehinderte Abzug der Rauchgase möglich ist, sobald der Brenner in Betrieb genommen wird.
  • In ähnlicher Weise kann das Steuergerät den Stellmotor für die Anheizklappe so ansteuern, daß die Klappe in ihre "Offen-Stellung" gebracht wird, wenn der Gasbrenner gezündet wird, während sie in ihre "Geschlossen-Stellung" gebracht wird, sobald der Temperaturfühler am Schornsteinanschluß das Erreichen eines vorher eingegebenen Wertes für die Abgastemperatur meldet.
  • Schließlich kann das Steuergerät so ausgelegt sein, daß es das Zünden des Gasbrenners veranlaßt, wenn eine vorher eingegebene Temperatur für den Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens und/oder für den Raumthermostat unterschritten wird, und daß es das Abschalten des Gasbrenners veranlaßt, sobald eine vorher eingegebene Temperatur für den Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens erreicht wird.
  • In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kachelgrundofen nach Linie I-I der Fig. 2,
    Fig. 2
    eine Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 und
    Fig. 3
    einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen den inneren Aufbau des Grundkachelofens, wobei in Fig. 1 mit gepfeilten Linien der Weg der Rauchgase dargestellt ist.
  • Die einzelnen Rauchgaszüge sind fortlaufend mit römischen Ziffern bezeichnet. In den Feuerraum I ragt das Düsenrohr 1 des Gasbrenners 2. Die dort von der Flamme 3 entwickelten Rauchgase strömen aus dem Feuerraum I in den Fallzug II, anschließend in den davorliegenden Steigzug III und über den liegenden Zug IV in den auf der anderen Seite des Feuerraumes I liegenden Fallzug V, von dort nach unterer Umleitung in den Steigzug VI und schließlich in den liegenden Zug VII, der in den Schornsteinanschluß 4 mündet.
  • Am Schornsteinanschluß ist die Absperrklappe 5 angeordnet, die mittels der Achse 6 schwenkbar ist und durch den Stellmotor 7 betätigt ist.
  • In der Wand 8, die den Feuerraum I von dem liegenden Zug VII trennt, ist eine Öffnung 9 vorgesehen, die durch die Anheizklappe 10 verschließbar ist, die mittels einer Achse 11 durch den Stellmotor 12 betätigt wird.
  • Weiterhin ist am Schornsteinanschluß 4 ein Temperaturfühler 13 angebracht und ein weiterer Temperaturfühler 14 an der äußeren Oberfläche des Ofens. Außerdem ist ein Raumthermostat 15 vorgesehen, der vorzugsweise mit einer Schaltuhr kombiniert ist. Alle diese Bauelemente sind durch Steuerleitungen 16 bis 20 mit einem elektronischen Steuergerät 21 verbunden, von dem zusätzlich eine Steuerleitung 22 zu dem Gasbrenner 2 führt.
  • Das Steuergerät 21 ist so ausgelegt und geschaltet, daß, sobald der Gasbrenner 2 abgeschaltet wird, der Stellmotor 7 angesteuert wird, um die Absperrklappe 5 in ihre "Geschlossen-Stellung" zu bringen. Umgekehrt wird der Stellmotor 7 angesteuert, um die Absperrklappe 5 in ihre "Offen-Stellung" zu bringen, bevor der Gasbrenner 2 erneut gezündet wird. Der Stellmotor 12, der die Anheizklappe 10 betätigt, wird von dem Steuergerät 21 beim Zünden des Brenners 2 derart angesteuert, daß er die Klappe 10 in ihre "Offen-Stellung" bringt. Sobald der Temperaturfühler 13 eine vorherbestimmte Abgastemperatur an das Steuergerät 21 meldet, steuert dieses den Stellmotor 12 an, um die Anheizklappe 10 in ihre "Geschlossen-Stellung" zu bringen.
  • Der Anfang und das Ende des Betriebes des Brenners 2 wird durch den Raumthermostat 15 und den Temperaturfühler 14 an der Oberfläche des Ofens gesteuert. Wird am Raumthermostat 15 der an der Schaltuhr eingestellte Beginn der Heizzeit erreicht und gleichzeitig ein Unterschreiten der eingestellten Raumtemperatur gemeldet, dann veranlaßt das Steuergerät 21 das Zünden des Brenners 2. Gleichzeitig werden - wie bereits oben beschrieben - die Absperrklappe 5 und die Anheizklappe 10 geöffnet.
  • Die Anheizklappe 10 wird wieder geschlossen, wenn der Temoeraturfühler 13 eine ausreichende Abgastemperatur meldet, wogegen die Absperrklappe 5 während der gesamten Betriebsdauer des Gasbrenners 2 geöffnet bleibt.
  • Wenn nach einer gewissen Betriebszeit des Gasbrenners 2 der Temperaturfühler 14 an der Oberfläche des Ofens eine vorher eingestellte Temperatur an das Steuergerät 21 meldet, wird der Gasbrenner 2 stillgesetzt und gleichzeitig die Absperrklappe 5 geschlossen, auch wenn der Raumthermostat 15 zu diesem Zeitpunkt noch Wärmebedarf meldet. Diese Bedarf wird dadurch gedeckt, daß der inzwischen aufgeheizte Ofen gespeicherte Wärme an die Umgebung abstrahlt.
    Bezugszeichenliste
    I Feuerraum 9 Öffnung
    II Fallzug 10 Anheizklappe
    III Steigzug 11 Achse
    IV liegender Zug 12 Stellmotor
    V Fallzug 13 Temperaturfühler
    VI Steigzug 14 Temperaturfühler
    VII liegender Zug 15 Raumthermostat
    1 Düsenrohr 16 Steuerleitung zu 7
    2 Gasbrenner 17 Steuerleitung zu 12
    3 Flamme 18 Steuerleitung zu 13
    4 Schornsteinanschluß 19 Steuerleitung zu 14
    5 Absperrklappe 20 Steuerleitung zu 15
    6 Achse 21 elektronisches Steuergerät
    7 Stellmotor 22 Steuerleitung zum Gasbrenner
    8 Wand

Claims (12)

  1. Kachelgrundofen, bei dem sich an einen gemauerten Feuerraum gemauerte Rauchgaszüge anschließen, die zu einem Schornsteinanschluß geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wand des Feuerraumes ein Gasbrenner angeordnet ist, von dem ein Düsenrohr in den Feuerraum ragt und daß an einer Stelle zwischen dem Gasbrenner und dem Schornsteinanschluß eine Absperrvorrichtung angeordnet ist, die bei Brennerstillstand den Durchfluß von Frischluft weitgehend verhindert.
  2. Kachelgrundofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung in unmittelbarer Nähe des Schornsteinanschlusses angeordnet ist.
  3. Kachelgrundofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung als um eine Achse schwenkbare Klappe ausgebildet ist, die durch einen Stellmotor betätigt ist.
  4. Kachelgrundofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe in ihrer "Geschlossen-Stellung" den zu verschließenden Querschnitt nicht vollständig abschließt.
  5. Kachelgrundofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Klappe geringfügig kleiner als der zu verschließende Querschnitt ist.
  6. Kachelgrundofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Klappe dem zu verschließenden Querschnitt entspricht, jedoch die Klappe nur so weit verschwenkbar ist, daß sie einen Durchtrittsquerschnitt offen läßt.
  7. Kachelgrundofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Klappe dem zu verschließenden Querschnitt entspricht und die Klappe selbst eine Öffnung aufweist.
  8. Kachelgrundofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine um eine Achse schwenkbare und durch einen Stellmotor betätigbare Anheizklappe vorgesehen ist, durch die eine den Feuerraum mit dem vor dem Schornsteinanschluß liegenden Bereich des letzten Rauchgaszuges verbindende Öffnung absperrbar ist.
  9. Kachelgrundofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches Steuergerät vorgesehen ist, das mittels Steuerleitungen mit einem Raumthermostat, einem Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens, einem Temperaturfühler am Schornsteinanschluß, je einem Stellmotor für die Absperrvorrichtung und für die Anheizklappe, sowie dem Gasbrenner verbunden ist.
  10. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Kachelofens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät den Stellmotor für die Absperrvorrichtung ansteuert, um diese in ihre "Geschlossen-Stellung" zu bringen, sobald der Gasbrenner abgeschaltet ist, und sie in ihre "Offen-Stellung" zu bringen, bevor der Gasbrenner gezündet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät den Stellmotor für die Anheizklappe ansteuert, um die Klappe in ihre "Offen-Stellung" zu bringen, wenn der Gasbrenner gezündet wird, und sie in ihre "Geschlossen-Stellung" zu bringen, sobald der Temperaturfühler am Schornsteinanschluß einen vorher eingegebenen Wert für die Abgastemperatur erreicht hat.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät das Zünden des Gasbrenners veranlaßt, wenn eine vorher eingegebene Temperatur für den Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens und/oder für den Raumthermostat unterschritten wird, und daß es das Abschalten des Gasbrenners veranlaßt, sobald eine vorher eingegebene Temperatur für den Temperaturfühler an der Oberfläche des Kachelofens erreicht wird.
EP94113652A 1993-09-03 1994-09-01 Kachelgrundofen Expired - Lifetime EP0641974B1 (de)

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DE4329726A DE4329726C2 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Kachelgrundofen
DE4329726 1993-09-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0641974A1 true EP0641974A1 (de) 1995-03-08
EP0641974B1 EP0641974B1 (de) 1996-01-17

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EP94113652A Expired - Lifetime EP0641974B1 (de) 1993-09-03 1994-09-01 Kachelgrundofen

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AT (1) ATE133244T1 (de)
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