EP1344980B1 - Ofen - Google Patents

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EP1344980B1
EP1344980B1 EP03004719A EP03004719A EP1344980B1 EP 1344980 B1 EP1344980 B1 EP 1344980B1 EP 03004719 A EP03004719 A EP 03004719A EP 03004719 A EP03004719 A EP 03004719A EP 1344980 B1 EP1344980 B1 EP 1344980B1
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EP
European Patent Office
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wall
combustion chamber
gas channel
combustion space
combustion
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EP03004719A
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English (en)
French (fr)
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EP1344980A3 (de
EP1344980A2 (de
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Sergio Ceselli
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CAVA Natursteinimport GmbH
Original Assignee
CAVA Natursteinimport GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/02—Closed stoves
    • F24B1/04—Closed stoves built-up from glazed tiles 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves

Definitions

  • the invention relates to a furnace according to the preamble of claim 1.
  • Such ovens are usually used in the home and serve the burning of wood. Although such ovens are often used primarily in a house because their heat is perceived as very comfortable, these ovens can still make a significant contribution to the heating of one or more rooms in a modern home. In order to be able to perform this task well, the furnace must, on the one hand, utilize the energy content of the wood burnt in it as efficiently as possible and, on the other hand, the heat should be released as slowly as possible, so that as little fuel as possible is required to maintain a pleasant room temperature. or twice a day.
  • generic ovens are constructed with two shells, namely with an outer wall, which ultimately emits the heat via radiation and convection to the room air to be heated and a combustion chamber wall, which is located within the outer wall, and which in turn surrounds the combustion chamber ,
  • the outer wall and the combustion chamber wall can coincide here, this is usually the case, for example, at the door, through which wood can be placed in the combustion chamber.
  • the combustion gases produced during combustion leave the combustion chamber in an upper section and then pass into a Bankgaskanal extending between the combustion chamber wall and a lateral outer wall down where it ends in a port for the furnace tube.
  • This Bankgas entry manages a good transfer of heat of combustion on the outer wall.
  • the ovens described above are preferably constructed of soapstone.
  • soapstone has the disadvantage that it is not very stable mechanically, so that existing of soapstone Brennraumwandungen must be repaired relatively often or even renewed, which in addition to a considerable amount of work, of course, also leads to an increased need for soapstone.
  • ovens are known in which the heating gas duct is guided under the combustion chamber.
  • the heating power is improved by adding to the first heating gas channel section, which extends between a lateral outer wall and the combustion chamber wall, a second subsequent heating gas channel section which leads under the combustion chamber.
  • a second subsequent heating gas channel section which leads under the combustion chamber.
  • FIG. 1 shows the perspective view of a furnace.
  • the outer wall 10 consists for the most part of soapstone, the largest part, which does not consist of soapstone, the door 15 and the frame 16 is.
  • the door or frame here is the only component that is both part of the outer wall 10 and part of the combustion chamber wall.
  • the door 15 or its frame 16 have air supply means, for example in the form of slots, which are not shown in more detail here.
  • the effective diameter of the air supply devices can be regulated by means of the Zu Kunststoffhebels 17, wherein there is preferably also a completely closed position.
  • the combustion chamber wall 20 consists essentially of the front combustion chamber wall 21, the left combustion chamber wall 22, the rear combustion chamber wall 23, the right combustion chamber wall 24, the cover 25 and the two-layered bottom plate 26.
  • the door 15 is both part of the outer wall, and part of the combustion chamber wall.
  • the combustion chamber B has two outputs for the hot gases, namely the opening 28, which is provided here in the upper region of the left combustion chamber wall 22, and through which the main part of the hot gases exits the combustion chamber.
  • the cover 25, which closes the combustion chamber B upwards a hole 25 a, through which a small portion of the heating gases exiting into the collecting space S.
  • This hole 25a serves to prevent deflagration and is therefore necessary for safety reasons in the rule.
  • the cross section of the hole 25a is substantially smaller than the cross section of the opening 28, preferably the cross sectional area is at most 10% of that of the opening.
  • the first Schugaskanalabsacrificing 31 connects, which extends perpendicularly between the left outer wall 12 and the left combustion chamber wall 22.
  • the second Schugaskanalabites 32 connects, which extends below the bottom plate 26 of the combustion chamber.
  • the bottom plate 26, which is formed here in two layers, rests on the two retaining walls 27, so that between these two retaining walls 27, a cavity remains free. This can best be seen in FIG. 3 or in FIGS. 7 and 8 in conjunction with FIG.
  • the third Bankgaskanalabites 33 is located between right Brennraumwandung 24 and right outer wall 14.
  • the third Schugaskanalabites 33 terminates in the plenum S above the combustion chamber B.
  • the two stovepipe ports 41 and 42 are connected to the third Schugaskanalabites 33.
  • the stovepipe by means of which the heating gases are discharged to the outside, be connected to one of the two furnace pipe connections 41,42, wherein the respective other furnace pipe connection is covered with a blind flange.
  • the furnace tube is preferably connected to the upper furnace pipe connection 42. Otherwise, as a rule, care must be taken that the heating gas flow coming from the hole 25a can be drawn off unhindered in order to reliably prevent deflagration. This could be done, for example, by connecting a second, smaller sized furnace tube.
  • the reference numeral 4 to 8 in the preferred installation position of insulating material is characterized. Furthermore, it can be seen with reference to Figures 4 to 8, that the outer wall 10 in the region of the 1st and 3rd Schugakanalabsacrificinges 31, 33 is constructed in two layers of two layers of soapstone.
  • the furnace tube R is connected to the upper furnace pipe connection 42.
  • the supply air flows through air supply facilities in the door or in the door frame.
  • the hot hot gases rise up and leave the combustion chamber to a small extent through the hole 25a in the lid 25 and from there into the plenum S.
  • the majority of the hot gases passes through the opening 28 in the first Schugaskanalabites 31 and is in this down guided.
  • the heating gases flow below the combustion chamber B through the second Schugaskanalabites 32, via which they reach the third Schugaskanalabrough 33, where they rise to the top.
  • the third Schugaskanalabites 33 merges with the plenum S, where the Haupttogethergasstrom with the Mauroisgasstrom that passes through the hole 25 a, is combined.
  • the total flow of hot gases through the upper furnace pipe connection 42 enters the furnace tube R.
  • the outer wall 10 preferably consists essentially of soapstone.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Dererlei Öfen werden in der Regel im häuslichen Bereich eingesetzt und dienen der Verbrennung von Holz. Auch wenn solche Öfen häufig in erster Linie deswegen in einem Haus eingesetzt werden, weil deren Wärme als sehr behaglich empfunden wird, so können diese Öfen dennoch einen beträchtlichen Beitrag zur Erwärmung eines oder mehrerer Zimmer auch in einem modernen Haus leisten. Um diese Aufgabe gut erfüllen zu können, muss der Ofen zum einen den Energieinhalt des in ihm verbrannten Holzes möglichst effizient ausnutzen und zum anderen sollte die Wärmeabgabe möglichst langsam geschehen, damit zur Erhaltung einer angenehmen Raumtemperatur möglichst selten Brennmaterial nachgelegt werden muss, vorzugsweise nur ein- oder zweimal am Tag.
  • Um die oben dargestellten Ziele zu erreichen, sind gattungsgemäße Öfen zweischalig aufgebaut, nämlich mit einer Außenwandung, die letztendlich die Wärme über Strahlung und Konvektion an die zu erwärmende Raumluft abgibt und einer Brennraumwandung, die sich innerhalb der Außenwandung befindet, und welche wiederum den Brennraum umgibt. Stellenweise können hierbei die Außenwandung und die Brennraumwandung zusammenfallen, dies ist in der Regel beispielsweise bei der Tür der Fall, durch welche Holz in den Brennraum gelegt werden kann.
  • Die bei der Verbrennung entstehenden Heizgase verlassen den Brennraum in einem oberen Abschnitt und gelangen dann in einen Heizgaskanal, der sich zwischen der Brennraumwandung und einer seitlichen Außenwandung nach unten erstreckt, wo er in einem Anschluss für das Ofenrohr endet. Durch diese Heizgasführung gelingt ein guter Übertrag der Verbrennungswärme auf die Außenwandung.
  • Wegen seiner sehr günstigen thermischen Eigenschaften hinsichtlich Wärmeleitung und Wärmekapazität werden die oben beschriebenen Öfen vorzugsweise aus Speckstein aufgebaut. Speckstein hat jedoch den Nachteil, dass er mechanisch nicht sehr stabil ist, so dass die aus Speckstein bestehenden Brennraumwandungen relativ häufig ausgebessert oder sogar erneuert werden müssen, was neben einem erheblichen Arbeitsaufwand natürlich auch zu einem erhöhten Specksteinbedarf führt.
  • Aus der gattungsbildenden EP 0 939 280 A2 ist ein zweischalig aufgebauter Speicherofen bekannt, bei dem die Außenwand zumindest teilweise aus Speckstein besteht. Zwischen der Brennraumwandung und der Außenwand befinden sich sogenannte Seitenkanäle, über die das Heizgas in Richtung eines Abzugs strömt.
  • Beispielsweise aus der DE 547 574 C, der DE 638 499 C und der DE 361 329 C sind Öfen bekannt, bei denen der Heizgaskanal unter den Brennraum geführt ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Ofen dahingehend zu verbessern, dass seine Betriebssicherheit verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Ofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird die Heizleistung dadurch verbessert, dass dem ersten Heizgaskanalabschnitt, welcher sich zwischen einer seitlichen Außenwandung und der Brennraumwandung erstreckt, ein zweiter nachfolgender Heizgaskanalabschnitt hinzugefügt wird, welcher unter dem Brennraum hindurch führt. Dadurch kann der Weg des Heizgaskanals verlängert werden, ohne die Außenabmessungen des Ofens vergrößern zu müssen. Weiterhin scheint es so zu sein, dass eine Anwärmung des Brennraumes von unten sich insgesamt positiv auf das Verbrennungs- und Wärmeabgabeverhalten des Ofens auswirkt. Hierbei bestehen zumindest die seitlichen Brennraumwandungen zumindest im wesentlichen aus Schamottsteinen und zumindest die seitlichen Außenwandungen zumindest im wesentlichen aus Speckstein.
  • Nach Anspruch 2 schließt sich an den zweiten Heizgaskanalabschnitt ein dritter Heizgaskanalabschnitt an, der sich ähnlich oder sogar symmetrisch wie der erste Heizgaskanalabschnitt zwischen Brennraumwandung und Außenwandung befindet und nach oben führt. Somit kann die gesamte Länge des Heizgaskanals im Vergleich zum Stand der Technik mehr als verdoppelt werden.
  • Da der Bereich unterhalb des Brennraumes nicht mehr wie bei gattungsgemäßen Öfen üblich zur Frischluftzufuhr verwendet werden kann, erfolgt die Luftzufuhr nach Anspruch 7 nun über entsprechende Luftzuführungseinrichtungen, beispielsweise Schlitze oder Löcher in der Tür oder in deren Rahmen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, sowie aus den im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    Eine perspektivische Außenansicht eines Ofens,
    Figur 2:
    einen Schnitt durch den Ofen aus Figur 1 entlang der Ebene A,
    Figur 3:
    einen Schnitt durch den Ofen gemäß Ebene B-B aus Figur 2,
    Figur 4:
    einen Schnitt durch den Ofen entlang der Ebene C-C aus Figur 2,
    Figur 5:
    einen Schnitt durch den Ofen entlang der Ebene D-D aus Figur 2,
    Figur 6:
    einen Schnitt durch den Ofen entlang der Ebene E-E aus Figur 2,
    Figur 7:
    einen Schnitt durch den Ofen entlang der Ebene F-F aus Figur 2,
    Figur 8:
    einen Schnitt durch den Ofen entlang der Ebene G-G aus Figur 2,
    Figur 9:
    die Schnittdarstellung aus Figur 2 mit eingezeichneten Heizgasströmen,
    Figur 10:
    die Darstellung aus Figur 3 mit eingezeichneten Heizgasströmen.
  • Figur 1 zeigt die perspektivische Darstellung eines Ofens. Die Außenwandung 10 besteht zum überwiegenden Teil aus Speckstein, wobei der größte Teil, welcher nicht aus Speckstein besteht, die Tür 15 und deren Rahmen 16 ist. Wie man später sehen wird, ist die Tür bzw. deren Rahmen hier das einzige Bauteil, das sowohl Teil der Außenwandung 10 als auch Teil der Brennraumwandung ist. Die Tür 15 oder deren Rahmen 16 verfügen über Luftzuführungseinrichtungen, beispielsweise in Form von Schlitzen, die hier jedoch nicht genauer dargestellt sind. Der effektive Durchmesser der Luftzuführungseinrichtungen kann mittels des Zulufthebels 17 geregelt werden, wobei es vorzugsweise auch eine komplett geschlossene Stellung gibt.
  • Weiterhin erkennt man an der rechten Außenwandung 14 zwei Ofenrohranschlüsse, die hier von den beiden Blindflanschen 41 a, 42a abgedeckt sind.
  • Zur Erläuterung des inneren Aufbaus des Ofens wird nun Bezug auf die Schnittzeichnungen 2 bis 8 genommen. Anhand Figur 2 kann sehr gut der zweischalige Aufbau des Ofens erkannt werden, wobei die Außenschale durch die Außenwandung 10 mit ihrer vorderen Außenwandung 11, ihrer linken Außenwandung 12, ihrer hinteren Außenwandung 13 und ihrer rechten Außenwandung 14, sowie der unteren Abschlussplatte 18 und der oberen Abschlussplatte 19 gebildet wird.
  • Die Brennraumwandung 20 besteht im wesentlichen aus der vorderen Brennraumwandung 21, der linken Brennraumwandung 22, der hinteren Brennraumwandung 23, der rechten Brennraumwandung 24, dem Deckel 25 und der zweilagig ausgebildeten Bodenplatte 26. Wie oben bereits dargestellt, ist die Tür 15 sowohl Teil der Außenwandung, als auch Teil der Brennraumwandung.
  • Der Brennraum B besitzt zwei Ausgänge für die Heizgase, nämlich die Durchbrechung 28, die hier im oberen Bereich der linken Brennraumwandung 22 vorgesehen ist, und durch die der Hauptteil der Heizgase aus dem Brennraum austritt. Aus Sicherheitsgründen weist der Deckel 25, der den Brennraum B nach oben hin abschließt, ein Loch 25a auf, durch den ein kleiner Teil der Heizgase in den Sammelraum S austritt. Dieses Loch 25a dient der Verhinderung von Verpuffungen und ist deshalb aus Sicherheitsgründen in der Regel notwendig. Der Querschnitt des Loches 25a ist wesentlich kleiner als der Querschnitt der Durchbrechung 28, vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche höchstens 10% derjenigen der Durchbrechung.
  • An die Durchbrechung 28 schließt sich der erste Heizgaskanalabschnitt 31 an, der sich senkrecht zwischen der linken Außenwandung 12 und der linken Brennraumwandung 22 erstreckt. An diesen ersten Heizgaskanalabschnitt 31 schließt sich der zweite Heizgaskanalabschnitt 32 an, der unterhalb der Bodenplatte 26 des Brennraumes verläuft. Hierzu ruht die Bodenplatte 26, die hier zweischichtig ausgebildet ist, auf den beiden Stützmauern 27, so dass zwischen diesen beiden Stützmauern 27 ein Hohlraum frei bleibt. Dies ist am besten der Figur 3 oder den Figuren 7 und 8 in Verbindung mit Figur 2 zu entnehmen.
  • An das Ende des zweiten Heizgaskanalabschnittes 32 schließt sich nun der dritte Heizgaskanalabschnitt an, der im wesentlichen symmetrisch zum ersten Heizgaskanalabschnitt 31 ist. Der dritte Heizgaskanalabschnitt 33 befindet sich zwischen rechter Brennraumwandung 24 und rechter Außenwandung 14. Der dritte Heizgaskanalabschnitt 33 endet im Sammelraum S oberhalb der Brennkammer B. Weiterhin sind die beiden Ofenrohranschlüsse 41 und 42 mit dem dritten Heizgaskanalabschnitt 33 verbunden. Je nach örtlichen Gegebenheiten kann das Ofenrohr, mittels dessen die Heizgase nach außen abgeführt werden, an einen der beiden Ofenrohranschlüsse 41,42 angeschlossen werden, wobei der jeweils andere Ofenrohranschluss mit einem Blindflansch abgedeckt bleibt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Ofenrohr bevorzugt am oberen Ofenrohranschluss 42 angeschlossen. Anderenfalls ist in der Regel dafür Sorge zu tragen, dass der aus dem Loch 25a kommende Heizgasstrom ungehindert abziehen kann, um Verpuffungen sicher zu verhindern. Dies könnte beispielsweise durch Anschluss eines zweiten, kleiner dimensionierten Ofenrohres geschehen.
  • Mit dem Bezugszeichen ist in den Figuren 4 bis 8 die bevorzugte Einbaulage von Isolationsmaterial gekennzeichnet. Weiterhin sieht man anhand der Figuren 4 bis 8, dass die Außenwandung 10 im Bereich des 1. und 3. Heizgakanalabschnittes 31, 33 zweilagig aus zwei Schichten Speckstein aufgebaut ist.
  • Die Funktionsweise des Ofens wird nun mit Bezug auf die Figuren 9 und 10 erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ofenrohr R am oberen Ofenrohranschluss 42 angeschlossen.
  • Im Brennraum B verbrennen Holzscheite, wobei die Zuluft durch Luftzuführungseinrichtungen in der Tür oder im Türrahmen zuströmt. Die heißen Heizgase steigen nach oben und verlassen den Brennraum zu einem geringen Teil durch das Loch 25a im Deckel 25 und gelangen von dort in den Sammelraum S. Der Großteil der Heizgase gelangt durch die Durchbrechung 28 in den ersten Heizgaskanalabschnitt 31 und wird in diesem nach unten geführt. Im weiteren strömen die Heizgase unterhalb des Brennraumes B durch den zweiten Heizgaskanalabschnitt 32, über welchen sie in den dritten Heizgaskanalabschnitt 33 gelangen, in dem sie nach oben steigen. An seinem Ende vereinigt sich der dritte Heizgaskanalabschnitt 33 mit dem Sammelraum S, wo der Hauptheizgasstrom mit dem Nebenheizgasstrom, der durch das Loch 25a tritt, vereinigt wird. Anschließend tritt der Gesamtstrom der Heizgase durch den oberen Ofenrohranschluss 42 in das Ofenrohr R.
  • Wie man sieht, ist der Gesamtweg der Heizgase durch den Ofen sehr lang, wodurch eine sehr gute Wärmeausnutzung und Wärmeübertragung erreicht wird. Hierdurch wird es möglich, die Brennraumwandung 20 - mit Ausnahme der Tür 15 und des Türrahmens 16 - aus Schamottsteinen zu fertigen, ohne im Vergleich zu reinen Specksteinöfen einen Verlust an Heizleistung hinnehmen zu müssen. Von dieser Möglichkeit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch Gebrauch gemacht. Die Außenwandung 10 besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Speckstein.

Claims (4)

  1. Ofen mit einer Außenwandung (10), einem innerhalb der Außenwandung (10) angeordneten Brennraum (B), der von einer Brennraumwandung (20) umgeben ist, wobei die Brennraumwandung (20) in ihrem oberen Bereich eine Durchbrechung (28) aufweist, durch welche die bei der Verbrennung entstehenden Heizgase aus dem Brennraum austreten, und einem ersten zwischen Brennraumwandung (20) und Außenwandung (10) liegenden internen Heizgaskanalabschnitt (31), welcher sich von der Durchbrechung (28) anfangend nach unten erstreckt, wobei sich an den ersten internen Heizgaskanalabschnitt (31) ein zweiter interner Heizgaskanalabschnitt (32) anschließt, der unter dem Brennraum (B) hindurchführt, und wobei die Durchbrechung (28) in einem seitlichen Teil (22) der Brennraumwandung (20) angeordnet ist, und wobei die seitlichen Außenwandungen (11,12,13,14) zumindest im wesentlichen aus Speckstein bestehen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum oben von einem Deckel (25) abgeschlossen ist, in dem sich ein Loch (25a) befindet, das den Brennraum (B) mit einem Heizgakanalabschnitt mittelbar oder unmittelbar verbindet, wobei der Querschnitt dieses Loches (25a) wesentlich kleiner als der Querschnitt der Durchbrechung (28) ist, und dass zumindest die seitlichen Brennraumwandungen (21,22,23,24) zumindest im wesentlichen aus Schamottesteinen bestehen.
  2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den zweiten Heizgaskanalabschnitt (32) ein dritter interner Heizgaskanalabschnitt (33) anschließt, der zwischen der Brennraumwandung (20) und der Außenwandung (10) nach oben führt.
  3. Ofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer seitlichen Außenwandung (11) eine Tür (15) vorgesehen ist, die in den Brennraum (B) hineinführt und wobei die Tür (15) oder der Rahmen (16) dieser Tür Luftzuführeinrichtungen aufweist.
  4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der effektive Querschnitt dieser Luftzuführeinrichtungen einstellbar ist.
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DE20204066U1 (de) 2002-05-23
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