EP1832814A2

EP1832814A2 - Brennofen mit Sekundärlufteinlass

Info

Publication number: EP1832814A2
Application number: EP07004060A
Authority: EP
Inventors: Karl Stefan Riener
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-09-12
Also published as: DE102006011252A1; DE102006011252B4; EP1832814A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennofen für die Verbrennung von einem Brennmittel, umfassend: einen Brennraum (7; 57) und ein Rohrleitsystem (3; 53), wobei das Rohrleitsystem (3; 53) Luft wenigstens teilweise durch den Brennraum (7; 57) von einem unteren Bereich des Brennofens in einen oberen Bereich des Brennofens leitet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Rohrleitsystem für eine Heizeinrichtung und insbesondere auf ein Rohrleitsystem zum Leiten von Sekundärluft für eine Heizeinrichtung, wie beispielsweise einen Ofen bzw. Brennofen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es sind allgemein verschiedenartige Heizeinrichtungen, in denen Brennmittel verbrannt werden können, bekannt, wie beispielsweise Kachelöfen, Kaminöfen, Pelletöfen und auch Zentralheizungen, die teilweise auch Mischformen vorgenannter Öfen sein können.
Insbesondere sind beispielsweise moderne Kaminöfen für den Wohnbereich bekannt, bei denen eine Klarsichtscheibe, die sich zum Beispiel in einer Ofentür befindet, den Blick auf das Feuer frei gibt. Zusätzlich ist beispielsweise aus den Offenlegungsschriften DE 42 01 740 A1 und DE 195 37 843 A1 bekannt, in Heizeinrichtungen, z.B. oben genannten Kaminöfen, die Zuluftversorgung über eine Primärluft und eine Sekundärluft zu gewährleisten und beispielsweise den Sekundärluftstrom über eine Klarsichtscheibe - wie oben genannt - fallen zu lassen, um ein Beschlagen und Verrußen der Scheibe zu verhindern. In diesen bekannten Systemen strömt beispielsweise Raumluft oberhalb der Klarsichtscheibe in den Ofen ein und fällt, da ihre Temperatur niedriger als die Lufttemperatur in dem Ofen und damit ihre Dichte größer als die der Luft in dem Ofen ist, an der Klarsichtscheibe nach unten und wird dann einem in einem Brennraum befindlichen Brennvorgang, zum Beispiel von der dem Brennraum zugewandten Seite der Klarsichtscheibe her zugeführt.
Moderne Öfen, die beispielsweise auch im Wohnraum aufgestellt sind, benötigen oftmals einen Frischluftanschluss, da beispielsweise Niedrigenergiehäuser so dicht gebaut sind, dass Frischluft durch undichte Fenster, o.ä. nicht mehr in den Wohnraum gelangt. Daher würde der Sauerstoffverbrauch von einem Brennofen im Wohnraum zu einer ungewünschten Herabsetzung des Luftsauerstoffgehalts im Wohnraum führen. Bei Öfen, bzw. Brennöfen, die im Wohnraum aufgestellt werden spielt der ästhetische Aspekt eine große Rolle. Es ist wünschenswert, dass ein Frischluftzufuhranschluss an dem Ofen vorgenommen werden kann, der möglichst nicht den ästhetischen Gesamteindruck stört. Daher ist es wünschenswert den Brennofen entsprechend nahe an die Wand zu stellen ohne, dass Rohre durch die Zuluft und Abgas transportiert werden sichtbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein verbessertes Rohrleitsystem zur Verfügung zu stellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Brennofen für die Verbrennung von einem Brennmittel bereit mit: einem Brennraum und einem Rohrleitsystem, wobei das Rohrsystem Luft wenigstens teilweise durch den Brennraum von einem unteren Bereich des Brennofens in einen oberen Bereich des Brennofens leitet.
Weiter Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschreiben, in der:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Brennofens mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Rohrleitsystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Brennofens mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Rohrleitsystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Rohrleitsystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen und deren Vorteile.
Nach den Ausführungsbeispielen gibt es Öfen bzw. Brennöfen, die als Brennmittel beispielsweise Holz benutzen, in den verschiedensten Ausführungsformen. Es existieren Kachelöfen, Kaminöfen, Scheitholzöfen, Pelletöfen und auch Mischformen, wie beispielsweise Kaminöfen, die auch als Pelletöfen betrieben werden können. Zusätzlich unterscheiden sich die Brennöfen in ihrem Zweck. In manchen Ausführungsformen, haben Brennöfen nur den Zweck in einem Wohnraum Wärme zu erzeugen, bzw. dienen sie nur als schöner Blickfang. Andere Brennöfen hingegen umfassen beispielsweise zusätzlich ein Backfach und wieder andere dienen sogar als Zentralheizung. Auch hier sind wieder beliebige Mischformen realisiert. Wie beispielsweise ein Kaminöfen, der eine Klarsichtscheibe an seiner Front umfasst und somit als Blickfang in einem Wohnraum dient und zusätzlich noch wasserführend ist, um als Zentralheizung dienen zu können und eventuell sogar noch Pellets als Brennmittel verwendet, damit die Brennmittelzufuhr weitestgehend automatisiert ablaufen kann.
Als Brennmittel werden in den Ausführungsbeispielen beispielsweise auf Biomasse basierende Brennmittel benutzt, wie zum Beispiel Holz in Form von Holzscheiten, Holzabfälle, die beispielsweise zu Pellets gepresst sind, aber auch Holzbriketts, Grobhackgut, Feinhackgut, Häckselgut oder Halmgutpellets.
Für eine optimale Verbrennung von Brennmitteln, wie sie beispielsweise oben genannt sind, ist neben anderen Einflussgrößen (Parametern), wie Form eines Brennraumes eines Brennofens und beispielsweise die Anordnung des Brennmittels in dem Brennraum eines Brennofens, eine wichtige Einflussgröße die Luftzufuhr. In manchen Ausführungsbeispielen wird Luft beispielsweise aus der Raumluft, die einen Brennofen umgibt, genommen. In anderen hingegen stammt die zugeführte Luft aus einem nicht abgeschlossenen Raum, beispielsweise von außerhalb eines Hauses, also aus der "freien Natur".
In manchen Ausführungsbeispielen wird die Luftzufuhr in eine Primärluft und eine Sekundärluft unterteilt. Dabei wird die Primärluft von unten an die Verbrennungsstelle geleitet, während die Sekundärluft von oben an die Verbrennung herangeführt wird. Diese Aufteilung in Primär- und Sekundärluft ist in verschiedener Weise realisiert. In manchen Ausführungsbeispielen gibt es eine zentrale Zuluftversorgung - beispielsweise durch eine von außen zugeführte Frischluftleitung. Diese von außen zugeführte Frischluft wird dann beispielsweise durch eine entsprechende Zuluftsteuervorrichtung in Primärluft und Sekundärluft unterteilt.
Demzufolge umfasst der Brennofen in manchen Ausführungsbeispielen ein Rohrleitsystem bzw. Rohrsystem durch welches die (Frisch-)Luft entsprechend geleitet wird. Beispielsweise wird Frischluft durch ein zentrales Anschlussrohr von hinten in einen unteren Bereich durch einen entsprechenden Zuluftanschluss an den Brennofen herangeführt. Dann wird sie in der Zuluftsteuervorrichtung in Primär- und Sekundärluft unterteilt und dementsprechend durch eine Primärluft- und Sekundärluftrohrleitung weitergeführt. In manchen Ausführungsbeispielen wird die Sekundärluft wenigstens teilweise durch den Brennraum des Brennofens von dem unteren Bereich des Brennofens in einen oberen Bereich geführt. Durch die Führung der Luft durch den Brennraum wird die Luft entsprechend erwärmt. Außerdem wird durch die Führung des Rohrleitsystems durch den Brennraum eine kompakte Bauweise des Brennofens ermöglicht.
Zusätzlich umfasst der Brennofen auch beispielsweise eine Klarsichtscheibe, die beispielsweise in einer Ofentüre angebracht ist. Klarsichtscheiben in Brennöfen neigen dazu zu beschlagen und zu verrußen, weswegen in manchen Ausführungsbeispielen die Sekundärluft von dem oberen Bereich des Brennraums in den unteren Bereich des Brennraums entlang der Klarsichtscheibe, wie eine Art Luftvorhang, geführt wird und damit ein Verschmutzen und/oder Beschlagen der Scheibe verhindert wird. Die Sekundärluft fällt aufgrund ihrer niedrigeren Temperatur und der damit einhergehenden höheren Dichte als die der in dem Brennraum befindlichen Brennraumluft von oben nach unten. In dem unteren Bereich des Brennraumes wird dann die Sekundärluft beispielsweise der Verbrennung zugeführt.
In manchen Ausführungsbeispielen wird die Sekundärluft durch einen in dem Brennofen befindlichen Wärmetauscher abgekühlt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Temperaturunterschied zwischen Sekundärluft und Brennraumluft nicht ausreicht, dass die Sekundärluft in dem Maße an der Klarsichtscheibe herabfällt, dass diese sauber gehalten wird. Der Wärmetauscher steht in manchen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der den Brennofen umgebenden Raumluft, sodass Wärme der Sekundärluft an die Raumluft abgegeben wird und somit der den Brennofen umgebende Raum nicht nur durch vom Brennofen abgegebene Wärmestrahlung, sondern auch durch vorgewärmte Luft erwärmt wird.
Zurückkommend zu Fig. 1, veranschaulicht diese ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Brennofen 1 und einem Rohrleitsystem 3 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Brennofen 1 umfasst einen Brennraum 7 in dem beispielsweise Brennmittel verbrannt werden soll. Die Zuluftsteuervorrichtung 15 weist einen Zuluftanschluss 12 auf, durch den Zuluft 11 zugeführt werden kann. Die Zuluft 11 kann aus der den Brennofen 1 umgebenden Raumluft genommen werden, oder aber auch davon unabhängig, von außen, beispielsweise als Frischluftzufuhr von außerhalb eines Gebäudes. Die Zuluftsteuervorrichtung 15 weist eine Primärluftöffnung 19 und eine Sekundärluftöffnung 17 auf, durch die zugeführte Zuluft 11 in den Brennraum 7 verteilt wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, gelangt Zuluft 11, die aus der Primärluftöffnung 19 ausströmt, in einen unteren Bereich des Brennraums 7 des Brennofens 1. Hingegen wird Zuluft 11, die aus der Sekundärluftöffnung 17 ausströmt, durch einen entsprechenden Sekundärluftkanal 3, der mittig in einem hinteren Bereich (links in Fig. 1) des Brennofens 1 angeordnet ist, an den Brennraum 7 vorbei nach oben geleitet. Während die Sekundärluft in dem Sekundärluftkanal 3 nach oben steigt, erwärmt sie sich durch die von dem Brennraum 7 abgegebene Wärme. Der Sekundärluftkanal 3 erstreckt sich in seiner Verlängerung 13 in schräger Richtung in einem oberen Bereich des Brennraumes 7 und endet schließlich in einem Verteilungsraum 21, in dem die Sekundärluft aus dem Sekundärluftkanal 3 so verteilt wird, dass sie als Luftvorhang auf die gesamte Breite einer Klarsichtscheibe 5 des Brennofens 1 herabfallen kann. Dadurch wird die Klarsichtscheibe 87 gleichsam gespült und ein Beschlagen und Verrußen wird verhindert. Nach dem Herabfallen gelangt die Sekundärluft in einen unteren Bereich des Brennraumes 7, um dort eine Verbrennung mit entsprechender Luft zu versorgen. Der Sekundärluftkanal 3 wird demzufolge in seinem oberen Teilabschnitt 13 durch den Brennraum 7 geleitet. In diesem Teilabschnitt wir die Sekundärluft noch weiter erwärmt. Der Anteil des Rohrleitsystems 3 der durch den Brennraum 7 geführt wird variiert in den Ausführungsbeispielen. In diesem Ausführungsbeispiel wird im wesentlich nur der obere Teil 13 des Rohrleitsystems 3 durch den Brennraum 7 geführt. In anderen Ausführungsbeispielen wird beispielsweise auch der untere Teil des Rohrleitsystems durch den Brennraum geführt. In wieder anderen wird hingegen nur ein kleinerer Abschnitt des Rohrleitsystems, beispielsweise nur ein Teil des in Fig. 1 gezeigten Abschnitts 13, durch den Brennraum geführt.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Brennofen 51 mit einem Rohrleitsystem 53 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Der Brennofen 51 umfasst eine Zuluftsteuervorrichtung 65, die Zuluft 61 (von links in Fig. 1 zugeführt) durch eine Primärluftöffnung 69 und Sekundärluftöffnung 67 in einen Brennraum 57 des Brennofens 51 verteilt. Die Zuluftsteuervorrichtung 65 umfasst einen Zuluftanschlussstutzen 62 und kann automatisch durch einen elektromotorischen Antrieb aufweisen oder auch manuell gesteuert werden. Die aus der Sekundärluftöffnung 69 austretende Sekundärluft wird durch einen Sekundärluftkanal 53, der hinter (links in Fig. 1) dem Brennraum 57 zentral angeordnet ist nach oben geführt, d.h. in einen oberen Bereich des Brennraums 57. In diesem Bereich biegt der Sekundärluftkanal 53 in seinem Teilstück 63 nach rechts in Fig. 1 ab und wird von einem Wärmetauscher 66 umgegeben. Bei dem Aufsteigen der Sekundärluft in dem Sekundärluftkanal 53 erwärmt sich die Sekundärluft durch die, von dem Brennraum 57 ausgestrahlte Wärme, sodass die Sekundärluft bei dem anschließenden Spülvorgang über ein Klarsichtscheibe 55 nicht mehr wie erwünscht nach unten fallen würde. Daher wird durch den Wärmetauscher 66, der beispielsweise mit Raumluft in Verbindung steht, die den Brennofen 51 umgibt, der Sekundärluft Wärme entzogen und an die Raumluft abgegeben, sodass aufgrund der Kühlung der Sekundärluft diese eine genügend hohe Dichte besitzt, um die Funktion des Spülens der Klarsichtscheibe 55 zu erfüllen. Gleichzeitig wird durch den Wärmetauscher erwärmte Luft in den Raum abgegeben, in dem der Brennofen 51 aufgestellt ist. Dadurch wird also neben der Wärmestrahlung von dem Brennofen 51 auch angewärmte Luft an den Raum abgegeben, wodurch die Erwärmung des Raumes effizienter wird.
Das Rohrleitsystem in den Ausführungsbeispielen kann aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise aus verschiedenen Metallen, Metalllegierungen oder speziellen Kunststoffen, Keramiken und auch Mischungen, wie beispielsweise Mischungen aus Kunststoff und Keramik. Weiterhin haben die verschiedenen Bestandteile des Rohleitsystems in den Ausführungsbeispielen verschiedene Formen. Die einzelnen Rohrleitungen bzw. Luftkanäle können beispielsweise einen kreisförmigen oder rechtwinkligen Querschnitt aufweisen und der Durchmesser variiert je nach der Ausführungsform des Rohrleitsystems, bzw. je nach dem entsprechenden Bedarf an Primär- und/oder Sekundärluft. Weiterhin existieren Ausführungsbeispiele bei denen beispielsweise der Sekundärluftkanal nicht mittig an dem Brennraum angeordnet ist, sondern beispielsweise seitlich.

Claims

Brennofen für die Verbrennung von einem Brennmittel, umfassend:
einen Brennraum (7; 57); und

ein Rohrleitsystem (3; 53), wobei

das Rohrleitsystem (3; 53) Luft wenigstens teilweise durch den Brennraum (7; 57) von einem unteren Bereich des Brennofens in einen oberen Bereich des Brennofens leitet.
Brennofen nach Anspruch 1, bei welchem das Rohrleitsystem (53) einen Wärmetauscher (66) durchläuft, sodass die durch das Rohrleitsystem (53) durch den Brennraum (57) geleitete Luft Wärme an den Wärmetauscher (66) abgibt.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die durch das Rohrleitsystem (3; 53) durch den Brennraum (7; 57) geleitete Luft Sekundärluft ist.
Brennofen nach Anspruch 3, zusätzlich umfassend eine Klarsichtscheibe (5; 55) vor dem Brennraum (7; 57), wobei die Sekundärluft an der Klarsichtscheibe (5; 55) von oben nach unten entlang fließt und schließlich in einen unteren Bereich des Brennraums (7; 57) gelangt.
Brennofen nach Anspruch 2, bei welchem der Wärmetauscher (66) in Verbindung mit Raumluft steht, die den Brennofen (51) umgibt.