EP2577167A2 - Feuerstätte - Google Patents

Feuerstätte

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Publication number
EP2577167A2
EP2577167A2 EP11718699.9A EP11718699A EP2577167A2 EP 2577167 A2 EP2577167 A2 EP 2577167A2 EP 11718699 A EP11718699 A EP 11718699A EP 2577167 A2 EP2577167 A2 EP 2577167A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
glass
ceramic
fireplace according
mixed crystals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11718699.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Falk Gabel
Roland Leroux
Torsten Gabelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of EP2577167A2 publication Critical patent/EP2577167A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
    • F24B1/188—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas  
    • F24B1/1881—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas   the heat exchange medium being either water or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • 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
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/191—Component parts; Accessories
    • F24B1/195—Fireboxes; Frames; Hoods; Heat reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004—Special materials for walls or lining

Definitions

  • the invention relates to a fireplace, in particular individual room fire, with a combustion chamber, which is bounded by a combustion chamber lining and is accessible through a door, wherein the combustion chamber lining at least partially made of a ceramic or glass ceramic material, and wherein on the side facing away from the combustion chamber behind the Brennraumverposed ceramic or glass ceramic at least partially a wall element is arranged.
  • fireproof building materials are used in the combustion chamber, which are assigned either to the group of the natural or the technical silicates.
  • aluminosilicates in which silicon is partly replaced by aluminum.
  • these include, for example, neo-, phyllo- and tectosilicates such as mica, silimanite, mullite and feldspars.
  • Technical importance as thermal insulation material has Vermiculite, a phyllosilicate, obtained, which is a naturally occurring, caused by weathering mineral (mica schist) with, for example, the following chemical formula (Mg, Ca, K, Fe) 3 (Si, AL, Fe ) 4O10 (OH) 2O4H2O.
  • the chemically bound water is expelled in a shock-like manner, whereby the vermiculite is inflated to 10 to 35 times its volume.
  • the distended vermiculite is usually available as granules, sometimes also as plates and, due to its low price, is frequently used as a lining for combustion chambers.
  • silicates which are used as combustion chamber linings or refractory materials, a low thermal shock resistance ( ⁇ 500 ° C), a high expansion coefficient (i.d.R.> 1 0 x 1 0-6K-1), a low chemical resistance and high porosity in common. This results in a total limited use as a combustion chamber lining.
  • cordierite ceramics (CTE approx. 3 ⁇ 10 -6 K -1, magnesium aluminum silicates) should be mentioned here, which are formed directly during the sintering of soapstone or talcum with additions of clay, kaolin, chamotte, corundum and mullite.
  • the simplified approximation of the composition of pure ceramic cordierite is approximately 14% MgO, 35% Al2O3 and 51% SiO2.
  • Ceramic products are made by firing, where clays are processed with additives such as quartz sand or flour. Fireproof products are used in the combustion chamber of a fireplace.
  • fireclay bricks It is obtained by firing a mixture of raw, plastic clay and high-fired, coarse-grained refractory clay at high temperature.
  • a high-quality fireclay brick (higher application temperature) is characterized by the highest possible proportion of Al 2 O 3 in order to form as much mullite 3 Al 2 O 3 * 2 SiO 2 as possible.
  • these materials share significant porosity due to their production by the sintering process. This leads to a low mechanical and chemical resistance just in connection with the corrosive gases in the combustion chamber of fireplaces.
  • Glasses especially glass-ceramics combine all the essential properties to be suitable as materials for combustion chamber linings.
  • the low coefficient of thermal expansion ⁇ 1 .5 x 10-6K-1
  • the absence of porosity ⁇ 1 .5 x 10-6K-1
  • the high temperature change up to 800 ° C
  • chemical and mechanical resistance they are characterized for this application.
  • Glasses and glass ceramics are added to the technical silicates.
  • special glasses with very specific, suitable for special purposes own shafts may be interesting for applications in the fireplace. Mention here glass ceramics, as they are e.g. already used as a lens.
  • Such a fireplace is known from DE 198 01 079.
  • a construction is used in which a glass ceramic molding is applied to firebricks.
  • the firebricks are assigned to the combustion chamber so that the glass ceramic moldings delimit the combustion chamber.
  • the glass-ceramic molded parts are provided with an IR-radiation-reflecting coating.
  • From the prior art further chimneys are known whose combustion chamber are limited by heat-storing or heat-insulating materials. In particular, chamotte, vermiculite, calcium silicate plates or silimanites are currently used for this purpose. If the device / hearth has an additional device for heating / heating water or air, eg a heat exchanger, then this is predominantly positioned above the hearth in the combustion chamber.
  • DE 31 23 568 describes a fireplace with a gap in which is heated by circulating air flowing through a liquid heat exchanger. From DE 102 08 089 an additional module is known, which can be plugged onto a commercial stove to use the waste heat of the flue gases to heat water.
  • water heat exchangers are still known, which are formed by water-bearing walls.
  • the water-bearing walls are assigned to the combustion chamber.
  • the wall element is arranged so spaced from the associated combustion chamber lining of ceramic or glass ceramic, that a gap is formed.
  • the gap can be used, for example, for heat transfer by coupled via the ceramic or glass ceramic heat energy from the combustion chamber and introduced into the space.
  • the heat input into the gap can be controlled depending on the application.
  • the ceramic or glass ceramic forms on its side facing the combustion chamber an easily cleanable surface, from the annoying soot deposits can be easily removed with a broom or conventional glass cleaning agents. This ensures that a consistently high level of efficiency can be achieved.
  • an optical enlargement of the combustion chamber is achieved due to the mirror-like surface of the glass ceramic.
  • a heat exchanger is arranged in the intermediate space between the ceramic or glass ceramic and the wall element.
  • the heat exchanger can be designed, for example, as an air / water heat exchanger (or other media, eg oil).
  • an air / air heat exchanger is positioned in the intermediate space. IR radiation from the combustion chamber is decoupled via the ceramic or glass ceramic. This acts on the heat exchanger and heats the heat exchanger medium flowing in the heat exchanger.
  • the heat exchanger is housed behind the ceramic or glass ceramic corrosion protected. If the heat exchanger is designed as an air / water heat exchanger, then a convective portion can be used for heat exchanger heating. Accordingly, an air flow is generated in the space, the heated air passes the heat exchanger surfaces over.
  • a particularly preferred variant of the invention is such that the combustion chamber lining for the IR radiation is partially transparent or provided with a coating that absorbs IR radiation. In this way, it is ensured that some of the IR radiation from the combustion chamber passes through the ceramic or glass ceramic into the intermediate space. In addition, the ceramic or glass ceramic absorbs part of the IR radiation. As a result of the absorption of the IR radiation, the ceramic or glass ceramic heats up, whereby an additional energy input into the intermediate space and thus into a possibly arranged in the intermediate space heat exchanger arrangement is made possible.
  • a fireplace according to the invention may be such that an air duct is formed in the space. This air duct is in communication with the environment, so that an additional convective heating of the erection raum it, in the fireplace is housed, can be achieved. It is also conceivable that the air duct is connected to an external heat exchanger.
  • the heat exchanger is arranged in the air duct. In this way, the heat exchanger is heated both with IR radiation and convective and it is a space-saving design possible.
  • the intermediate space is at least partially filled with an insulating material in the form of a bulk material or in the form of a pliable mat.
  • the high-temperature-resistant ceramic or glass ceramic offers the advantage of easy cleanability of the furnace interior and the improved appearance.
  • materials for thermal insulation can be used that are currently not used in the furnace construction.
  • granules, sands or other bulk material, fiber mats or plates or e.g. To accommodate hollow spheres in the intermediate space. These can cause a significant weight reduction of the furnace, making it easier and more portable.
  • wall elements are designed in which the ceramic or glass ceramic, the filled insulation material and the wall element form a self-contained unit that can be handled and installed uniformly.
  • Fig. 1 in a schematic side view and in section a fireplace with an air / water heat exchanger
  • Fig. 2 in a schematic side view and in section a fireplace with a thermal insulation.
  • Fig. 1 shows a fireplace, as it is typically used in the living area / in residential interiors.
  • This fireplace has a combustion chamber 1 0, which is surrounded by a combustion chamber trim 13.
  • the front side of the combustion chamber 10 is accessible through a door 1 1 with a glass pane of glass ceramic or glass material.
  • a front panel 12 is provided, which may be formed by a firebrick or a cast iron material, in particular conventional design.
  • the combustion chamber lining 13 in the present case consists of five plates of ceramic or glass ceramic material. Accordingly, a cover-side plate 13.1, a rear wall 13.2, a bottom 13.3 and two vertical side walls 13.4 are provided.
  • the top-side plate 1 3.1 and the rear wall 1 3.2 are spaced parallel to wall elements 18 of the fireplace set up. In this way, a gap 14 is formed between the bottom 1 3.3 and the boundary wall, which is formed as an air duct 15.
  • This air duct 1 5 is in spatial communication with the vertical gap 14, as can be seen by the arrow.
  • Front side of the air duct 15 is connected via an inlet 15.1 in spatial communication with the room in which the fireplace is placed.
  • a gap 14 is also formed, which communicates with the installation space in front of an outlet 16 in spatial communication.
  • the spaces 14 and the air duct 15 form an air duct system, can be circulated by the ambient air.
  • a heat exchanger 20 is housed in the intermediate space 14.
  • the heat exchanger 20 is presently designed as an air / water heat exchanger. He points pipe lines, which are laid in the intermediate space 14. Water can be circulated through these pipelines, for example externally connected to a pump.
  • a fire 40 is generated in the combustion chamber 10 which emits IR radiation.
  • This IR radiation is decoupled by the partially transparent for IR radiation ceramic or glass ceramic plates of the combustion chamber lining 13 (top plate 13.1, rear wall 13.2 and side walls 13.4) and introduced into the associated spaces. There, the IR radiation impinges on / the heat exchanger 20 and heats it and thus the guided in the heat exchangers 20 heat transfer material.
  • the ceramic or glass ceramic plates of the combustion chamber lining 13 may in particular be provided with an IR radiation-absorbing coating so that the ceramic or glass ceramic is heated via the absorption process. In this way, the air duct 15 is facing a heated surface, can heat to the circulating air.
  • the heat exchanger 20 can be additionally heated by convection operations. Especially in the heating phase of the fireplace can thus be a high energy input into the storage medium (water).
  • the heated air can be used in addition to the space heating by being discharged through the outlet 1 6 in the room.
  • Fig. 2 shows a further embodiment variant of a fireplace, which is constructed substantially identical to the fireplace in Fig. 1. Only the intermediate space 14 between the top plate 13.1, the rear wall 13.2 and the side walls 13.4 and the respectively associated wall elements 18 is designed differently. While in the embodiment of FIG. 1, a heat exchanger 20 is provided, the spaces 14 as shown in FIG. 2 are filled with an insulating material in the form of a bed, namely in particular in the form of granules. Instead of the bulk material, a pliable insulating mat can also be arranged behind the ceramic or glass ceramic plates of the combustion chamber lining 1 3 in the intermediate space 14. This pliable mat is firstly used by the burner room trim 13 and on the other supported by the wall element 18 and held.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Feuerstätte mit einem Brennraum, der von einer Brennraumverkleidung begrenzt ist und durch eine Tür oder Klappe hindurch zugänglich ist, wobei die Brennraumverkleidung zumindest teilweise aus einem Keramik oder Glaskeramikmaterial besteht, und wobei auf der dem Brennraum abgewandten Seite hinter der Brennraumverkleidung aus Keramik oder Glaskeramik zumindest bereichsweise ein Wandelement angeordnet ist. Um eine verbesserte Funktionalität und bessere Leistungsausbeute zu erreichen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Wandelement von der zugeordneten Brennraumverkleidung derart beabstandet angeordnet ist, dass ein Zwischenraum entsteht. Im Zwischenraum kann ein Wärmetauscher oder Dämmmaterial positioniert werden.

Description

Feuerstätte
Die Erfindung betrifft eine Feuerstätte, insbesondere Einzelraumfeuerstätte, mit einem Brennraum, der von einer Brennraumverkleidung begrenzt ist und durch eine Tür hindurch zugänglich ist, wobei die Brennraumverkleidung zumindest teilweise aus einem Keramik- oder Glaskeramikmaterial besteht, und wobei auf der dem Brennraum abgewandten Seite hinter der Brennraumverkleidung aus Keramik oder Glaskeramik zumindest bereichsweise ein Wandelement angeordnet ist. In heutigen Feuerstätten werden im Brennraum feuerfeste Baustoffe verwendet, welche entweder der Gruppe der natürlichen oder der technischen Silicate zuzuordnen sind.
Zu den natürlichen Silikaten zählen die sog. Alumosilikate, bei denen Silicium teilwei- se durch Aluminium ersetzt wird. Hierzu zählen beispielsweise Neo-, Phyllo- und Tektosilikate wie Glimmer, Silimanit, Mullit und Feldspäte. Technische Bedeutung als Wärmedämmmaterial hat Vermiculite, ein Phyllosilikat, erlangt, welches ein in der Natur vorkommendes, durch Verwitterung entstandenes Mineral (Glimmerschiefer) m it beispiel sweise nachfolgender che mischer Formel (Mg,Ca,K,Fe)3(Si,AL,Fe)4O10(OH)2O4H2O ist. Durch spezielle Wärmebehandlung wird das chemisch gebundene Wasser schockartig ausgetrieben, wobei das Vermi- kulit auf das 10- bis 35-fache seines Volumens aufgebläht wird. Das geblähte Vermiculit ist meist als Granulat, teilweise auch als Platten erhältlich und findet aufgrund seines geringen Preises häufige Verwendung als Brenn- raumauskleidung.
Insgesamt ist diesen Silikaten, die als Brennraumauskleidungen oder Feuerfestmaterialien eingesetzt werden, eine geringe Temperaturwechselbeständigkeit (< 500°C), ein hoher Ausdehnungskoeffizient (i.d.R. > 1 0 x 1 0-6K-1 ), eine geringe chemische Beständigkeit und eine hohe Porosität gemeinsam. Dadurch resultiert insgesamt eine eingeschränkte Einsatzfähigkeit als Brennraumauskleidung.
Vorteilhaftere Eignung, gerade im Bezug auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten, haben keramische Erzeugnisse, die den technischen Silikaten zugerechnet werden. Insbesondere sind hier Cordierit-Keramiken (CTE ca. 3 x 10-6K-1 , Magnesiumaluminiumsilikate) zu erwähnen, welche direkt beim Sintern von Speckstein oder Talkum mit Zusätzen von Ton, Kaolin, Schamotte, Korund und Mullit entstehen. Die vereinfachte Näherung der Zusammensetzung von reinem keramischen Cordierit ist ca. 14 % MgO, 35 % AI2O3 und 51 % SiO2.
Keramische Erzeugnisse werden durch Brennen hergestellt, wobei Tone mit Zusatzstoffen wie z.B. Quarzsand oder -mehl verarbeitet werden. Im Brennraum einer Feuerstätte werden feuerfeste Erzeugnisse verwendet. Zu den gebräuchlichsten gehören die so genannten Schamottesteine. Man erhält sie durch Brennen einer Mischung von rohem, plastischem Ton und stark gebranntem, grobkörnig zerkleinertem, feuerfestem Ton bei hoher Temperatur. Ein qualitativ hochwertiger Schamottestein (höhere Anwendungstemperatur) zeichnet sich durch einen möglichst hohen AI2O3-Anteil aus, um möglichst viel Mullit 3 AI2O3*2 SiO2 zu bilden. Trotz der aufgrund des thermischen Ausdehnungskoeffizienten besseren Temperaturwechselbeständigkeit ist diesen Materialien eine signifikante Porosität aufgrund ihrer Herstellung durch den Sinterprozess gemeinsam. Dies führt zu einer geringen mechanischen und chemischen Beständigkeit gerade im Zusammenhang mit den korrosiven Gasen im Brennraum von Feuerstätten.
Gläser, insbesondere Glaskeramiken vereinen alle wesentlichen Eigenschaften, um als Materialien für Brennraumauskleidungen geeignet zu sein. Insbesondere der geringe thermischen Ausdehnungskoeffizient (< 1 .5 x 10-6K-1 ), die nicht vorhandene Porosität, die hohe Temperaturwechsel- (bis 800 °C), chemische und mechanische Beständigkeit zeichnen sie für diese Anwendung aus.
Gläser und Glaskeramiken werden den technischen Silicaten zugerechnet. Insbesondere Spezialgläser mit ganz bestimmten, für Spezialzwecke geeignete Eigen- Schäften, können für Anwendungen in der Feuerstätte interessant sein. Zu erwähnen sind hier Glaskeramiken, wie sie z.B. als Sichtscheibe bereits Verwendung finden.
Eine solche Feuerstätte ist aus der DE 198 01 079 bekannt. Dabei wird eine Konstruktion verwendet, bei der auf Schamottsteine ein Glaskeramik-Formteil aufge- bracht ist. Die Schamottsteine werden dem Brennraum so zugeordnet, dass die Glaskeramik-Formteile den Brennraum begrenzen. Für einen besseren Wirkungsgrad sind die Glaskeramik-Formteile mit einer IR-Strahlung reflektierenden Beschich- tung versehen. Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Kamine bekannt, deren Brennraum von wärmespeichernden oder wärmedämmenden Materialien begrenzt sind. Insbesondere Schamotte, Vermiculite, Calciumsilikat-Platten oder Silimanite werden derzeit zu diesem Zweck eingesetzt. Hat das Gerät/ die Feuerstätte eine zusätzliche Vorrichtung zur Erhitzung/ Erwärmung von Wasser oder Luft, z.B. einen Wärmetauscher, so ist dieser überwiegend oberhalb der Feuerstätte im Brennraum positioniert. Bei- spielsweise beschreibt die DE 31 23 568 einen Kamin mit einem Zwischenraum, in welchem über umwälzende Luft ein von einer Flüssigkeit durchströmter Wärmetauscher erwärmt wird. Aus der DE 102 08 089 ist ein Zusatzmodul bekannt, welches auf einen handelsüblichen Kaminofen aufgesteckt werden kann, um die Abwärme der Rauchgase zur Wassererwärmung zu nutzen.
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Wasser-Wärmetauscher bekannt, die von wasserführenden Wänden gebildet sind. Die wasserführenden Wände sind dabei dem Brennraum zugeordnet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Feuerstätte der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit verbesserter Funktionalität eine höhere Leistungsausbeute ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Wandelement von der zugeordneten Brennraumverkleidung aus Keramik oder Glaskeramik derart beabstandet angeordnet ist, dass ein Zwischenraum gebildet ist. Der Zwischenraum kann beispielsweise zur Wärmeübertragung genutzt werden, indem über die Keramik oder Glaskeramik Wärmeenergie aus dem Brennraum ausgekoppelt und in den Zwischenraum eingebracht wird. Über die Ausgestaltung der Keramik oder Glaskeramik lässt sich der Wärmeeintrag in den Zwischenraum abhängig vom Anwendungsfall steuern. Die Keramik oder Glaskeramik bildet auf ihrer dem Brennraum zugewandten Seite eine leicht reinigbare Oberfläche, von der störende Rußablagerungen einfach mit einem Besen oder herkömmlichen Glasreinigungsmitteln entfernt werden können. Damit ist sichergestellt, dass ein gleich bleibend hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann. Insbesondere bei Raumheizern mit kleinen Feuerräumen wird aufgrund der spiegelähnlichen Oberfläche der Glaskeramik eine optische Vergrößerung des Brennraumes erzielt. Das Feuer kann zudem aus seitlichen Positionen gesehen werden, was ohne die erfindungsgemäße Brennraumverkleidung nicht ohne weiteres möglich ist. Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante ist es vorgesehen, dass im Zwischenraum zwischen der Keramik oder Glaskeramik und dem Wandelement ein Wärmetauscher angeordnet ist. Der Wärmetauscher kann dabei z.B. als Luft-/Wasser- Wärmetauscher (oder anderen Medien, z.B. Öl) ausgebildet sein. Denkbar ist jedoch auch, dass ein Luft-/Luft-Wärmetauscher im Zwischenraum positioniert ist. Über die Keramik oder Glaskeramik wird IR-Strahlung aus dem Brennraum ausgekoppelt. Diese wirkt auf den Wärmetauscher ein und erwärmt das im Wärmetauscher fließende Wärmetauschermedium. Gegenüber dem Stand der Technik bietet sich nunmehr der Vorteil, dass mittels der Leitung der IR-Strahlung durch die Keramik oder Glaske- ramik ein verbesserter Wirkungsgrad des Wärmetauschers gefahren/erzielt/erreicht werden kann. Zudem ist der Wärmetauscher hinter der Keramik oder Glaskeramik korrosionsgeschützt untergebracht. Wenn der Wärmetauscher als Luft-/Wasser- Wärmetauscher ausgebildet ist, dann kann auch ein konvektiver Anteil zur Wärmetauscherbeheizung benutzt werden. Dementsprechend wird in dem Zwischenraum eine Luftströmung erzeugt, die erwärmte Luft an den Wärmetauscherflächen vorbei leitet.
Eine besonders bevorzugte Erfindungsvariante ist derart, dass die Brennraumverkleidung für die IR-Strahlung teiltransparent ist oder mit einer IR-Strahlung absorbie- renden Beschichtung versehen ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass ein Teil der IR-Strahlung aus dem Brennraum durch die Keramik oder Glaskeramik in den Zwischenraum gelangt. Zusätzlich nimmt die Keramik oder Glaskeramik einen Teil der IR-Strahlung auf. Infolge der Absorption der IR-Strahlung erwärmt die Keramik oder Glaskeramik, wodurch ein zusätzlicher Energieeintrag in den Zwischenraum und damit in eine gegebenenfalls im Zwischenraum angeordnete Wärmetauscheranordnung ermöglicht ist.
Eine erfindungsgemäße Feuerstätte kann dergestalt sein, dass im Zwischenraum ein Luftführungskanal gebildet ist. Dieser Luftführungskanal steht mit der Umgebung in Verbindung, so dass eine zusätzliche konvektive Beheizung des Aufstell räum es, in dem die Feuerstätte untergebracht ist, erreicht werden kann. Denkbar ist es auch, dass der Luftführungskanal an einen externen Wärmetauscher angeschlossen ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsvariante, bei der der Wärmetauscher in dem Luftführungskanal angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Wärmetauscher sowohl mit IR-Strahlung als auch konvektiv beheizt und es wird eine Platz sparende Bauweise möglich.
Gemäß einer alternativen Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass der Zwischenraum zumindest bereichsweise mit einem Dämmmaterial in Form eines Schüttgutes oder in Form einer biegeschlaffen Matte ausgefüllt ist. Bei dieser Variante bietet die hochtemperaturbeständige Keramik oder Glaskeramik den Vorteil der leichten Reinigbarkeit des Ofeninnenraumes und der verbesserten Optik. Für die Kamin- oder Ofendämmung können Materialien zur Wärmedämmung eingesetzt werden, die derzeitig im Ofenbau nicht verwendet werden. Denkbar ist es, Granulate, Sande oder anderes Schüttgut, Fasermatten oder -platten oder z.B. Hohlkugeln im Zwischenraum unterzubringen. Diese können eine erhebliche Gewichtsreduzierung des Ofens bewirken und machen ihn somit leichter und transportabler. Denkbar ist, dass Wandelemente gestaltet werden, bei denen die Keramik oder Glaskeramik, das eingefüllte Dämmmaterial und das Wandelement eine abgeschlossene Baueinheit bilden, die einheitlich gehandhabt und verbaut werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine Feuerstätte mit einem Luft-/Wasser-Wärmetauscher und Fig. 2 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine Feuerstätte mit einer Wärmedämmung.
Fig. 1 zeigt eine Feuerstätte, wie sie typischer Weise im Wohnbereich/ in Wohnin- nenräumen zum Einsatz kommt. Diese Feuerstätte weist einen Brennraum 1 0 auf, der von einer Brennraumverkleidung 13 umgeben ist. Frontseitig ist der Brennraum 10 durch eine Tür 1 1 mit einer Sichtscheibe aus Glaskeramik oder Glasmaterial hindurch zugänglich. Oberhalb der Tür 1 1 ist eine Frontverkleidung 12 vorgesehen, die von einem Schamottstein oder einem Gusseisenmaterial gebildet sein kann, insbe- sondere konventionell ausgebildet ist.
Die Brennraumverkleidung 13 besteht vorliegend aus fünf Platten aus Keramik oder Glaskeramikmaterial. Dementsprechend ist eine deckseitige Platte 13.1 , eine Rückwand 13.2, ein Boden 13.3 und zwei vertikale Seitenwände 13.4 vorgesehen. Die deckseitige Platte 1 3.1 und die Rückwand 1 3.2 sind parallel beabstandet zu Wandelementen 18 der Feuerstätte aufgestellt. Auf diese Weise ergibt sich ein Zwischenraum 14. Der Boden 13.3 steht parallel beabstandet zu einer Begrenzungswand eines Sockels 1 7. Auf diese Weise wird zwischen dem Boden 1 3.3 und der Begrenzungswand ein Zwischenraum 14 gebildet, der als Luftführungskanal 15 ausgebildet ist. Dieser Luftführungskanal 1 5 steht in räumlicher Verbindung mit dem vertikalen Zwischenraum 14, wie dies die Pfeildarstellung erkennen lässt. Frontseitig steht der Luftführungskanal 15 über einen Einlass 15.1 in räumlicher Verbindung mit dem Raum, in dem die Feuerstätte aufgestellt ist. Zwischen der deckseitigen Platte 13.1 und dem zugeordneten Wandelement 18 ist ebenfalls ein Zwischenraum 14 gebildet, der frontseitig über einen Auslass 16 mit dem Aufstellraum in räumlicher Verbindung steht. Die Zwischenräume 14 und der Luftführungskanal 15 bilden ein Luftführungssystem, durch das Umgebungsluft zirkuliert werden kann.
In dem Zwischenraum 14 ist ein Wärmetauscher 20 untergebracht. Der Wärmetau- scher 20 ist vorliegend als Luft-/Wasser-Wärmetauscher ausgebildet. Er weist Rohr- leitungen auf, die im Zwischenraum 14 verlegt sind. Durch diese Rohrleitungen kann Wasser zirkuliert werden, wozu beispielsweise extern eine Pumpe angeschlossen ist.
Während des Betriebes des Ofens entsteht im Brennraum 10 ein Feuer 40, das IR- Strahlung emittiert. Diese IR-Strahlung wird durch die für IR-Strahlung teiltransparenten Keramik oder Glaskeramikplatten der Brennraumverkleidung 13 (deckseitige Platte 13.1 , Rückwand 13.2 und Seitenwände 13.4) ausgekoppelt und in die zugeordneten Zwischenräume eingebracht. Dort trifft die IR-Strahlung auf den/die Wärmetauscher 20 und erwärmt diese und damit das in den Wärmetauschern 20 geführte Wärmeträgermaterial . Die Keramik- oder Glaskeramikplatten der Brennraumverkleidung 13 können insbesondere mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung versehen sein, so dass über den Absorptionsvorgang die Keramik oder Glaskeramik erwärmt wird. Auf diese Weise entsteht dem Luftführungskanal 15 zugewandt eine erwärmte Fläche, an der zirkulierende Luft erwärmen kann. Dies hat den Vorteil, dass der Wärmetauscher 20 zusätzlich über Konvektionsvorgänge erwärmt werden kann. Speziell in der Anheizphase der Feuerstätte kann damit ein hoher Energieeintrag in das Speichermedium (Wasser) erfolgen. Die erwärmte Luft kann zusätzlich zur Raumbeheizung genutzt werden, indem sie über den Auslass 1 6 in den Raum abgegeben wird.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante einer Feuerstätte, die im Wesentlichen identisch zu der Feuerstätte gemäß Fig. 1 aufgebaut ist. Lediglich der Zwischenraum 14 zwischen der deckseitigen Platte 13.1 , der Rückwand 13.2 und den Seitenwänden 13.4 und den jeweils zugeordneten Wandelementen 18 ist anders gestaltet. Während bei der Ausführungsform gemäß Fig . 1 ein Wärmetauscher 20 vorgesehen ist, werden die Zwischenräume 14 gemäß Fig. 2 mit einem Dämmmaterial in Form einer Schüttung, nämlich insbesondere in Form von Granulaten, ausgefüllt. Anstelle des Schüttmateriales kann auch eine biegeschlaffe Dämmmatte hinter den Keramik- oder Glaskeramikplatten der Brennraumverkleidung 1 3 im Zwischen- räum 14 angeordnet sein . Diese biegeschlaffe Matte wird zum einen von der Brenn- raumverkleidung 13 und zum anderen von dem Wandelement 18 gestützt und gehalten.

Claims

Ansprüche
1 . Feuerungsstätte, insbesondere Einzelraumfeuerstätte, mit einem Brennraum
(10) , der von einer Brennraumverkleidung (13) begrenzt ist und durch eine Tür
(1 1 ) oder Klappe hindurch zugänglich ist, wobei die Brennraumverkleidung (13) zumindest teilweise aus einem Keramik- oder Glaskeramikmaterial besteht, und wobei auf der dem Brennraum (10) abgewandten Seite hinter der Brennraumverkleidung (13) aus Keramik oder Glaskeramik zumindest bereichsweise ein Wandelement (18) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wandelement (1 8) von der zugeordneten Brennraumverkleidung (13) derart beabstandet angeordnet ist, dass ein Zwischenraum (14) gebildet ist.
2. Feuerstätte gemäß Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Zwischenraum (14) ein Wärmetauscher (20) angeordnet ist.
3. Feuerstätte gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (20) als Luft/Wasser-Wärmetauscher ausgebildet ist.
4. Feuerstätte gemäß Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) für IR-Strahlung teiltransparent ist oder mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung versehen ist. Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Zwischenraum (14) ein Luftführungskanal (15) gebildet ist.
Feuerstätte nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (20) in dem Luftführungskanal (15) angeordnet ist.
Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenraum (14) zumindest bereichsweise mit einem Dämmmaterial in Form eines Schüttguts oder in Form einer biegeschlaffen Matte ausgefüllt ist.
Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Glaskeramikmaterial besteht, welches als Hauptkristallphase Hochquarz-Mischkristall enthält,
Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Glaskeramikmaterial besteht, welches als Hauptkristallphase Keatit-Mischkristall enthält.
Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Glaskeramikmaterial besteht, wobei das Gefüge des Glaskeramik umfassenden Gegenstands eine Hauptkristall-Phase aus Keatit-Mischkristallen und eine zweite Kristall-Phase aus Hochquarz-Mischkristallen aufweist, wobei das Verhältnis zwischen der Hochquarz-Mischkristall-Phase und der Keatit-Mischkristall-Phase zum Rand des Glaskeramik umfassenden Gegenstands kontinuierlich oder in Stufen zunimmt.
1 1 . Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Glaskeramikmaterial besteht, wobei das Gefüge des Glaskeramik umfassenden Gegenstands eine Haupt- kristall-Phase aus Keatit-Mischkristallen und eine zweite Kristall-Phase aus
Hochquarz-Mischkristallen und zusätzlich als Nebenphasen Gahnit- Mischkristalle, Zirconiumtitanat-Mischrksitalle, Titanoxid-Mischkristalle bis hin zu Mullit- und oder Celasian-ähnlichen Kristallphasen aufweist. 12. Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Glaskeramikmaterial besteht, wobei das Gefüge des Glaskeramik umfassenden Gegenstands eine Hauptkristall-Phase aus Keatit-Mischkristallen und eine zweite Kristall-Phase aus Hochquarz-Mischkristallen und zusätzlich als Nebenphasen Gahnit-
Mischkristalle, Zirconiumtitanat-Mischrksitalle, Titanoxid-Mischkristalle bis hin zu Mull it- und oder Celasian-ähnlichen Kristallphasen und einen randständigen Bereich mit einem weitestgehend amorphen Gefüge aufweist.
Glaskeramik umfassender Gegenstand nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein randständiger Bereich des ersten weitestgehend amorphen Gefüge-Bereichs an Gahnit-Mischkristallen angereichert und/oder ein nicht randständiger Bereich des ersten weitestgehend amorphen Gefüge-Bereichs an Gahnit-Mischkristallen abgereichert ist. Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Keramikmaterial besteht, welches z.B. Cordierit, Mullit, Quarzal (gesintertes Kieselglas), Vermiculit, Schamotte, Kieselglas enthält.
Feuerstätte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennraumverkleidung (13) aus einem Keramikmaterial besteht, welches z.B. Spinelle, Glimmer, Feldspäte oder Keramiken, die diese Mineraty- pen in signifikanter Menge enthalten.
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