EP2816283A1 - Brennmulde und Ofen mit Brennmulde - Google Patents

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Publication number
EP2816283A1
EP2816283A1 EP14001798.9A EP14001798A EP2816283A1 EP 2816283 A1 EP2816283 A1 EP 2816283A1 EP 14001798 A EP14001798 A EP 14001798A EP 2816283 A1 EP2816283 A1 EP 2816283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
trough
operating state
combustion
bearing surface
biomass fuel
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Withdrawn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
EP14001798.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Stefan Riener
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of EP2816283A1 publication Critical patent/EP2816283A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B40/00—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber
    • F23B40/06—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber the fuel being fed along the fuel-supporting surface
    • F23B40/08—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber the fuel being fed along the fuel-supporting surface into pot- or trough-shaped grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H13/00—Grates not covered by any of groups F23H1/00-F23H11/00
    • F23H13/02—Basket grates, e.g. with shaking arrangement

Definitions

  • the present invention relates generally to a combustion trough and an oven having such a combustion trough.
  • stoves for heat generation which are particularly suitable for the combustion of pourable biomass fuel, such as wood chips or pellets.
  • pourable biomass fuel such as wood chips or pellets.
  • ovens are typically also used in living quarters, e.g. set up in the form of a stove.
  • the pourable biomass fuel for combustion is arranged on a combustion grate in a so-called combustion trough of a furnace.
  • the firing well typically surrounds the firing grid and forms a trough, i. a (flat) vessel to receive the biomass fuel for combustion.
  • the combustion grate of a furnace can be designed as a so-called Kipprost.
  • the tipping grate is rotatably mounted and can be rotated in order to tip combustion residues into an ash box arranged under the tipping grate.
  • the object of the present invention is to provide an improved combustion trough or an oven with such a combustion trough.
  • the present invention provides a combustion trough in accordance with independent claim 1.
  • the present invention provides a furnace with a combustion trough according to the first aspect in accordance with claim 8.
  • the embodiments relate to a combustion trough for pourable biomass fuel, such as e.g. Woodchips or pellets.
  • Bulk biomass fuel here comprises shredded or molded biomass fuel which, for example, can be transported in sacks and can be portioned well for different heating power requirements.
  • the firing well is typically configured for an oven, such as a pellet and / or wood chip oven or the like.
  • an oven such as a pellet stove or woodchip oven or the like, configured for the combustion of bulk biomass fuel and having a firebox, as described below.
  • the known from the prior art fuel trough has a fixed volume for Intake of pellets. If only a small amount of pellets is introduced for combustion in such known from the prior art pellet burner, it may be the heat generation during combustion is so low that the combustion is stopped. This can happen, for example, if the pellets are arranged at a small amount of pellets only one by one and without contact with each other in the pellet burner. The user of a pellet stove with such a pellet burner must therefore fill a sufficient amount of pellets in the pellet burner, so that the combustion is safely maintained and all pellets burn. However, this is undesirable since the user may only want lower heat output and / or short burn time and consequently would like to burn a smaller amount of pellet than the pellet burner well size dictates.
  • the combustion trough according to the embodiments of the present invention is designed to be variably variable and can provide different trough volumes. As a result, a good heat development and good combustion behavior and thus good combustion is possible even at low biomass fuel quantities.
  • the combustion trough comprises a bottom section for receiving the pourable biomass fuel.
  • the bottom portion may be configured as a flat surface on which the pourable biomass fuel is placed by an operator or an automation arranging a certain amount of the pourable biomass fuel on the bottom portion.
  • the firing well further includes a wall portion that extends at least partially around the bottom portion.
  • the wall section may at least partially serve as a boundary for the biomass fuel.
  • the bottom portion and the wall portion together form a trough, i. a (flat) vessel for receiving the free-flowing biomass fuel.
  • At least one limiting element is provided, which extends from the bottom portion vertically.
  • the limiting element serves as a boundary for the pourable biomass fuel.
  • the boundary member extends perpendicularly or substantially perpendicularly away from the bottom portion and forms a boundary wall for the bulk biomass fuel.
  • two or more limiting elements are provided. In this case, two limiting elements can be arranged opposite one another on one side of the bottom section. It can also be arranged limiting elements on both sides of the bottom portion.
  • the combustion trough is set up so that it can occupy at least two operating states.
  • the bottom section In a first operating state, the bottom section has a first bearing surface for receiving the free-flowing biomass fuel.
  • the free-flowing biomass fuel can be distributed over a larger area than in the second operating state. Conversely, this means that in the second operating state, the free-flowing biomass fuel is distributed on a smaller contact surface, resulting in particular in a small amount that then the biomass fuel is more compact together than would be the case on the first, larger contact surface.
  • the first and the second support surface may be formed on the same side of the bottom portion and / or on opposite sides of the bottom portion.
  • the first bearing surface is limited in some embodiments substantially of the wall portion.
  • the second bearing surface is at least partially bounded by the at least one limiting element.
  • the second bearing surface can also be limited by two limiting elements. In some embodiments, e.g. two boundary elements and parts of the wall portion, each extending between the boundary elements, the second support surface.
  • a smaller trough for receiving the free-flowing biomass fuel may be formed, inter alia, by the at least one delimiting element than is the case in the first operating state.
  • the lower contact surface of the second operating state leads, as indicated above, to a certain amount of filled, pourable biomass fuel typically being more compact, that is to say having a plurality of layers one above the other, than in the first operating state.
  • a certain amount of filled, pourable biomass fuel typically being more compact that is to say having a plurality of layers one above the other, than in the first operating state.
  • free-flowing biomass fuel it may happen, for example, that such an amount could be arranged on the first support surface only in one layer, while it is arranged stacked on the second (smaller) support surface due to the smaller area size.
  • the combustion trough can generally be set to the first or second operating state manually and / or automatically. This may either be provided directly on the firing pit itself or it may be e.g. a corresponding device in an oven in which the combustion trough is provided arranged.
  • the bottom portion is rotatably supported in some embodiments. As a result, combustion residues can be dumped into an ash box arranged below the bottom section.
  • the bottom section e.g. by 180 °
  • the combustion trough from the first to the second operating state and vice versa may be formed on one side / main surface of the bottom portion and the second bearing surface on the second opposite side / surface of the bottom portion.
  • the first bearing surface may be formed on one side / main surface of the bottom portion and the second bearing surface on the second opposite side / surface of the bottom portion.
  • the bottom section e.g. rotated 180 °, so that the second bearing surface is arranged at the top and the first below. This rotation can be done manually and / or automatically, as stated above.
  • the at least one limiting element is (only) arranged on one side of the bottom section in some embodiments. For some, no boundary element is arranged on the other side accordingly.
  • the at least one limiting element is displaceable and arranged in a first position in the first operating state and in a second position in the second operating state so that it at least partially limits the first bearing surface in the first operating state and the second bearing surface in the second operating state.
  • the shift can be done manually and / or automatically.
  • the limiting element may, for example, be displaceably arranged in the bottom section via a rail guide.
  • two limiting elements are provided on one side of the bottom portion, the distance of which is adjustable relative to each other.
  • the delimiting elements In a first relative position with a first distance to one another, the delimiting elements at least partially define the first bearing surface and in a second relative position with a second, smaller distance from each other they at least partially define the second bearing surface.
  • the limiting elements In the first operating state, the limiting elements are arranged in the first position and in the second operating state in the second position.
  • the bottom section can also be designed as a grate, in particular as a tilting grate.
  • the bottom section may optionally have a series of apertures or holes through which combustion debris is forced downwards by gravity, e.g. fall into an underlying ash pan.
  • primary air can also be supplied through the perforations from below to the biomass fuel arranged on the bottom section on the first or second support surface.
  • the wall portion has at least one opening into which engages the at least one limiting element in one of the two operating states. This makes it possible, for example, for the rotation of the bottom section from the first operating state to the second operating state, for the limiting element or limiting elements, which partially define the second supporting surface, to be pivoted into the trough space formed by the wall section Turn around.
  • At least one locking portion is provided, which engages in the other operating state in the at least one opening. As a result, the openings in the wall section are closed in any operating state, so that no biomass fuel can fall through.
  • Some embodiments relate to a furnace having a combustion chamber and a combustion trough, wherein the combustion trough is arranged in the lower region of the combustion chamber. Upon combustion of the bulk biomass fuel in the combustion trough, the resulting flames may extend into the combustion chamber.
  • the furnace can be designed as a pellet stove and the firing pit accordingly as a pellet burner.
  • the furnace is formed together with the combustion trough for the combustion of wood chips.
  • the oven is adapted to automatically set the firing tray in the first and in the second operating state.
  • the furnace has an electronic control or regulation and a means for setting the combustion trough in the first or second operating state.
  • the electronic control is set up to set the combustion trough in the first or second operating state as a function of a heating power requirement.
  • the electronic controller may include a microprocessor and a memory for storing a control program and control data.
  • the means for setting the combustion trough into the first and second operating states can be formed, for example, by an electric drive which, for example, as described above, rotates the bottom section and / or displaces the limiting section.
  • the means for setting the combustion bowl in the first and second operating states comprises a hydraulic drive or a combination thereof or a different kind of mechanical drive.
  • the oven may include an input device in which a user inputs whether he wants a high or a low heating power requirement. Depending on whether more or less biomass fuel is needed and set the combustion trough in the first operating state (higher heat output) or second operating state (lower heat output) and filled according to biomass fuel.
  • a lever, a slider or a crank is provided to rotate the bottom portion as above or to move the boundary element (s).
  • Fig. 1 illustrates the pellet burner 1 in a first operating state with a first pellet bearing surface 5a.
  • the Fig. 2 illustrates the pellet burner 1 in a transition from the first to a second operating state, which in Fig. 3 is illustrated and in which the pellet burner has a second pellet bearing surface 5b, wherein the second Palletauflage requirements 5b is smaller than the first Pelleltauflage constitutional 5a in the first operating state.
  • the pellet burner 1 is adapted for the combustion of pellets and may e.g. be used in a pellet stove.
  • the pellet burner 1 has an outer wall section 3, which extends annularly around a bottom section 2.
  • the bottom portion 2 and the outer wall portion 3 together form a trough in which pellets can be taken up and burned, the bottom portion 2 forming the bottom of this trough.
  • the bottom portion 2 is formed as a dip with holes 9 through which primary air can be supplied for combustion and can fall through the combustion residues down.
  • the holes 9 are designed so that pellets do not fit through and therefore can not fall through, but remain on the bottom portion 2 and the support surface 5a and 5b of the bottom portion 2.
  • embodiments are also provided without holes in the bottom section.
  • the bottom section 2 is rotatably supported by a shaft 8 which extends into a corresponding bearing in the wall section 3.
  • the shaft can also be integrated in the bottom section.
  • a first larger bearing surface 5a is formed on the bottom portion 2.
  • the boundary of the larger support surface 5a is formed essentially by the outer wall section 3 and the bottom section 2, so that the support surface 5a the entire top of the bottom section 2 occupies.
  • the bottom portion 2 can be rotated by 180 °, as in Fig. 2 indicated, so im in Fig. 3 illustrated second operating state, the second smaller bearing surface 5b is at the top.
  • the second smaller bearing surface 5b is delimited by two opposite regions of the outer wall section 3, which each extend between two opposing boundary elements 4a and 4b.
  • the two boundary elements 4a and 4b extending opposite each other extend vertically upward from the bottom section 2 in the second operating state and form two boundary walls.
  • the boundary elements 4a and 4b are disposed within the outer wall portion 3 and thereby reduce the trough volume. Together with the opposite regions of the outer wall section and the small bearing surface 5b of the bottom section 2, they form a smaller recess for receiving pellets than is the case in the first operating state.
  • the outer wall portion 3 has respective openings 6a to 6d formed in a slot shape in the outer wall portion 3 at the positions where the restriction members 4a and 4b engage.
  • the limiting elements 4a and 4b In the second operating state, in which the small bearing surface 5b is arranged at the top, so that the pellets can be arranged on it for combustion, the limiting elements 4a and 4b thus engage in the apertures 6a to 6d essentially with their outer edge regions.
  • the openings 6a to 6d are slightly thicker than the wall thickness of the limiting elements 4a and 4b. They are dimensioned so that no pellets can fall through the gap, which forms when the limiting elements 4a and 4b engage in the openings 6a to 6d.
  • the bottom portion 2 Since in the first operating state, the bottom portion 2 is rotated by 180 ° with respect to the second operating state and consequently the limiting elements 4a and 4b point downwards in the first operating state and do not engage in the apertures 6a to 6d (see FIG Fig. 1 ), are opposite to the limiting elements 4a and 4b rod-shaped locking portions 7a to 7d provided that extend from the bottom portion 2 so that they engage in the first operating state in the openings 6a to 6d and close this, so that no pellets through the openings 6a to 6d can fall through.
  • the locking portions 7a to 7d are formed in their cross-section so that they substantially close the apertures 6a to 6d and quasi steadily continue the outer wall portion 3 and do not protrude into the interior of the trough.
  • the locking portions 7a to 7d are arranged in pairs opposite one another and are located on the opposite side of the bottom portion 2 with respect to the limiting elements 4a and 4b at the same positions on which the limiting elements 4a and 4b are arranged. They therefore limit in the first operating state as parts of the outer wall portion 3 and the first larger bearing surface 5a.
  • the limiting elements 4a and 4b as well as the blocking sections 7a to 7d are essentially integrally formed on the bottom section 2 in the present embodiment.
  • the limiting members 4a and 4b and / or the locking portions 7a to 7d may also be otherwise secured to the bottom portion 2 (e.g., bolted, riveted, inserted, inserted, or the like).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennmulde für schüttfähigen Biomassebrennstoff, umfassend: einen Bodenabschnitt (2) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs; einen Wandabschnitt (3), der sich wenigstens teilweise um den Bodenabschnitt (2) herum erstreckt; und wenigstens ein Begrenzungselement (4a, 4b), das sich ausgehend vom Bodenabschnitt (2) vertikal erstreckt; wobei die Brennmulde (1) derart eingerichtet ist, dass sie mindestens zwei Betriebszustände einnehmen kann: einen ersten Betriebszustand, in dem der Bodenabschnitt (2) eine erste Auflagefläche (5a) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs aufweist, und einen zweiten Betriebszustand, in dem der Bodenabschnitt (2) eine zweite Auflagefläche (5b) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs aufweist, wobei die erste Auflagefläche (5a) größer ist als die zweite Auflagefläche (5b) und die zweite Auflagefläche (5b) wenigstens teilweise durch das wenigstens eine Begrenzungselement (4a, 4b) begrenzt wird.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Brennmulde und einen Ofen mit einer solchen Brennmulde.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es sind allgemein Öfen zur Wärmeerzeugung bekannt, die insbesondere zur Verbrennung von schüttfähigem Biomassebrennstoff, wie Holzhackschnitzel oder Pellets, geeignet sind. Solche Öfen werden typischerweise auch in Wohnräumen, z.B. in der Form eines Kaminofens aufgestellt.
  • Grundsätzlich ist es bekannt, dass der schüttfähige Biomassebrennstoff für die Verbrennung auf einem Brennrost in einer sog. Brennmulde eines Ofens angeordnet wird. Die Brennmulde umgibt typischerweise den Brennrost und bildet eine Mulde, d.h. ein (flaches) Gefäß, um den Biomassebrennstoff für die Verbrennung aufzunehmen.
  • Es ist außerdem zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 500 650 A2 bekannt, dass der Brennrost eines Ofens als sogenannter Kipprost ausgebildet sein kann. Der Kipprost ist drehbar gelagert und kann gedreht werden, um Verbrennungsrückstände in einen unter dem Kipprost angeordneten Aschekasten abzukippen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Brennmulde bzw. einen Ofen mit einer solchen Brennmulde bereitzustellen.
    • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Brennmulde in Übereinstimmung mit dem unabhängigen Anspruch 1 bereit. Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Ofen mit einer Brennmulde nach dem ersten Aspekt in Übereinstimmung mit Anspruch 8 bereit.
  • Weitere 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 beschrieben, in der:
    • Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Pelletbrennmulde in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht in einem ersten Betriebszustand veranschaulicht, in dem eine erste größere Auflagefläche für die Pellets bereitgestellt ist;
    • Fig. 2 die Pelletbrennmulde von Fig. 1 in einem Übergang vom ersten in einen zweiten Betriebszustand veranschaulicht; und
    • Fig. 3 die Pelletbrennmulde in einem zweiten Betriebszustand veranschaulicht, in dem eine zweite Auflagefläche für die Pellets bereitgestellt ist, wobei die zweite Auflagefläche kleiner ist als die erste Auflagefläche im ersten Betriebszustand gemäß Fig. 1.
    BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eine Pelletbrennmulde 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen und deren Vorteile.
  • Die Ausführungsbeispiele betreffen eine Brennmulde für schüttfähigen Biomassebrennstoff, wie z.B. Holzhackschnitzel oder Pellets. Schüttfähiger Biomassebrennstoff umfasst hier folglich zerkleinerten oder in Form gepressten Biomassebrennstoff, der bspw. sackweise transportierbar und gut für unterschiedliche Heizungsleistungsanforderungen portionierbar ist. Die Brennmulde ist typischerweise für einen Ofen, wie bspw. einen Pellet und/oder Hackschnitzelofen oder dergleichen ausgestaltet. Manche Ausführungsbeispiele, die auch weiter unten erörtert werden, betreffen einen Ofen, wie einen Pelletofen oder Hackschnitzelofen oder dergleichen, der für die Verbrennung von schüttfähigen Biomassebrennstoff ausgestaltet ist und eine Brennmulde aufweist, wie sie im Folgenden beschrieben wird.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Brennmulde hat ein festes Volumen zur Aufnahme von Pellets. Wird nur eine geringe Menge Pellets zur Verbrennung in eine solche aus dem Stand der Technik bekannte Pelletbrennmulde eingefüllt, so ist unter Umständen die Wärmeentwicklung bei der Verbrennung so gering, dass die Verbrennung gestoppt wird. Dies kann z.B. passieren, wenn die Pellets bei einer geringen Pelletmenge nur einzeln und ohne Kontakt zueinander in der Pelletbrennmulde angeordnet sind. Der Benutzer eines Pelletofens mit einer solchen Pelletbrennmulde muss folglich eine ausreichende Menge an Pellets in die Pelletbrennmulde einfüllen, damit die Verbrennung sicher aufrechterhalten wird und alle Pellets verbrennen. Dies ist allerdings nicht wünschenswert, da der Benutzer unter Umständen nur eine geringere Heizleistung und/oder kurze Brenndauer wünscht und folglich eine geringere Pelletmenge verbrennen möchte, als ihm die Pelletbrennmuldengröße vorschreibt.
  • Die Brennmulde gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist entsprechend variabel ausgeführt und kann unterschiedliche Muldenvolumina bereitstellen. Dadurch ist auch bei geringen Biomassebrennstoffmengen eine gute Hitzeentwicklung und gutes Verbrennungsverhalten und damit eine gute Verbrennung möglich.
  • Dazu umfasst die Brennmulde gemäß den Ausführungsbeispielen einen Bodenabschnitt zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs. Der Bodenabschnitt kann als ebene Fläche ausgestaltet sein, auf dem der schüttfähige Biomassebrennstoff angeordnet wird, indem ein Bediener oder eine Automatik eine bestimmte Menge des schüttfähigen Biomassebrennstoffs auf dem Bodenabschnitt anordnet.
  • Die Brennmulde umfasst weiter einen Wandabschnitt, der sich wenigstens teilweise um den Bodenabschnitt herum erstreckt. Der Wandabschnitt kann wenigstens teilweise als Begrenzung für den Biomassebrennstoff dienen. Bei manchen Ausführungsbeispielen bilden der Bodenabschnitt und der Wandabschnitt zusammen eine Mulde, d.h. ein (flaches) Gefäß zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs.
  • Außerdem ist gemäß den Ausführungsbeispielen wenigstens ein Begrenzungselement vorgesehen, das sich ausgehend vom Bodenabschnitt vertikal erstreckt. Das Begrenzungselement dient als Begrenzung für den schüttfähigen Biomassebrennstoff. Bei manchen Ausführungsbeispielen erstreckt sich das Begrenzungselement senkrecht oder weitgehend senkrecht von dem Bodenabschnitt weg und bildet eine Begrenzungswand für den schüttfähigen Biomassebrennstoff. Bei manchen Ausführungsbeispielen sind zwei oder mehr Begrenzungselemente vorgesehen. Dabei können zwei Begrenzungselemente auf einer Seite des Bodenabschnitts einander gegenüberliegend angeordnet sein. Es können auch Begrenzungselemente auf beiden Seiten des Bodenabschnitts angeordnet sein.
  • Die Brennmulde ist derart eingerichtet, dass sie mindestens zwei Betriebszustände einnehmen kann. In einem ersten Betriebszustand weist der Bodenabschnitt eine erste Auflagefläche zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs. In einem zweiten Betriebszustand weist der Bodenabschnitt eine zweite Auflagefläche zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs auf, wobei die erste Auflagefläche größer ist als die zweite Auflagefläche und die zweite Auflagefläche wenigstens teilweise von mindestens einem Begrenzungselement definiert wird.
  • Dadurch dass die erste Auflagefläche größer ist als die zweite Auflagefläche, kann im ersten Betriebszustand der schüttfähige Biomassebrennstoff auf einer größeren Fläche verteilt werden als im zweiten Betriebszustand. Umgekehrt bedeutet dies, dass im zweiten Betriebszustand der schüttfähige Biomassebrennstoff auf einer kleineren Auflagefläche verteilt wird, was insbesondere bei einer kleinen Menge dazu führt, dass dann der Biomassebrennstoff kompakter zusammen liegt als es auf der ersten, größeren Auflagefläche der Fall wäre.
  • Die erste und die zweite Auflagefläche können dabei auf derselben Seite des Bodenabschnitts gebildet sein und/oder auf gegenüberliegenden Seiten des Bodenabschnitts.
  • Die erste Auflagefläche wird bei manchen Ausführungsbeispielen im Wesentlichen von dem Wandabschnitt begrenzt.
  • Die zweite Auflagefläche wird wenigstens teilweise durch das wenigstens eine Begrenzungselement begrenzt. Die zweite Auflagefläche kann auch durch zwei Begrenzungselemente begrenzt sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen begrenzen z.B. zwei Begrenzungselemente und Teile des Wandabschnitts, die sich jeweils zwischen den Begrenzungselementen erstrecken, die zweite Auflagefläche.
  • Im zweiten Betriebszustand kann folglich eine kleinere Mulde zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs unter anderem durch das wenigstens eine Begrenzungselement gebildet sein als es im ersten Betriebszustand der Fall ist.
  • Die geringere Auflagefläche des zweiten Betriebszustands führt wie oben angedeutet dazu, dass eine bestimmte Menge eingefüllten schüttfähigen Biomassebrennstoffes typischerweise kompakter, das heißt mit mehreren Schichten übereinander, angeordnet ist, als im ersten Betriebszustand. Bei kleinen Mengen schüttfähigen Biomassebrennstoffes kann es zum Beispiel passieren, dass eine solche Menge auf der ersten Auflagefläche nur in einer Schicht angeordnet werden könnte, während er auf der zweiten (kleineren) Auflagefläche aufgrund der geringeren Flächengröße aber übereinandergeschichtet angeordnet ist. Dadurch können eine höhere Brenntemperatur und damit ein besseres Verbrennungsverhalten und eine bessere Verbrennung erreicht werden als es bei einer flachen, womöglich einlagigen Verteilung des Biomassebrennstoffes der Fall wäre.
  • Die Brennmulde kann allgemein manuell und/oder automatisch in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand gesetzt werden. Dies kann entweder direkt an der Brennmulde selbst entsprechend vorgesehen sein oder es ist z.B. eine entsprechend Einrichtung in einem Ofen, in dem die Brennmulde vorgesehen ist, angeordnet.
  • Der Bodenabschnitt ist bei manchen Ausführungsbeispielen drehbar gelagert. Dadurch können Verbrennungsrückstände in einen unter dem Bodenabschnitt angeordneten Aschekasten abgekippt werden.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen wird aber auch durch eine Drehung des Bodenabschnitts, z.B. um 180°, die Brennmulde vom ersten in den zweiten Betriebszustand versetzt und umgekehrt. Zum Beispiel kann die erste Auflagefläche auf einer Seite/Hauptoberfläche des Bodenabschnitts ausgebildet sein und die zweite Auflagefläche auf der zweiten gegenüberliegenden Seite/Oberfläche des Bodenabschnitts. Beim ersten Betriebszustand ist dann der Bodenabschnitt so gedreht, dass die erste Auflagefläche nach oben zeigt und der Biomassebrennstoff auf ihr angeordnet werden kann. Um in den zweiten Betriebszustand zu gelangen wird dann der Bodenabschnitt z.B. um 180° gedreht, sodass die zweite Auflagefläche oben angeordnet ist und die erste unten. Diese Drehung kann manuell und/oder automatisch erfolgen, wie oben ausgeführt.
  • Das wenigstens eine Begrenzungselement ist bei manchen Ausführungsbeispielen (nur) auf einer Seite des Bodenabschnitts angeordnet. Bei manchen ist auf der anderen Seite entsprechend kein Begrenzungselement angeordnet.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist das wenigstens eine Begrenzungselement verschiebbar und im ersten Betriebszustand in einer ersten Position und im zweiten Betriebszustand in einer zweiten Position angeordnet, sodass es im ersten Betriebszustand die erste Auflagefläche wenigstens teilweise begrenzt und im zweiten Betriebszustand die zweite Auflagefläche. Die Verschiebung kann dabei manuell und/oder automatisch geschehen. Das Begrenzungselement kann bspw. über eine Schienenführung in dem Bodenabschnitt verschiebbar angeordnet sein.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen sind zwei Begrenzungselemente (oder mehr) auf einer Seite des Bodenabschnitts vorgesehen, deren Abstand relativ zueinander einstellbar ist. In einer ersten relativen Position mit einem ersten Abstand zueinander definieren die Begrenzungselemente wenigstens teilweise die erste Auflagefläche und in einer zweiten relativen Position mit einem zweiten, kleineren Abstand zueinander definieren sie wenigstens teilweise die zweite Auflagefläche. Im ersten Betriebszustand sind die Begrenzungselemente in der ersten Position angeordnet und im zweiten Betriebszustand in der zweiten Position.
  • Allgemein kann der Bodenabschnitt auch als Brennrost, insbesondere als Kipprost, ausgebildet sein. Der Bodenabschnitt kann dazu optional eine Reihe von Durchbrechungen oder Löcher aufweisen, durch die Verbrennungsrückstände durch die Schwerkraft nach unten, z.B. in einen darunterliegenden Aschekasten fallen können. Außerdem kann auch Primärluft durch die Durchbrechungen hindurch von unten dem auf dem Bodenabschnitt auf der ersten bzw. zweiten Auflagefläche angeordneten Biomassebrennstoff zugeführt werden.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weist der Wandabschnitt wenigstens eine Durchbrechung auf, in die das wenigstens eine Begrenzungselement in einem der beiden Betriebszustände eingreift. Dies ermöglicht zum Beispiel, dass bei der Drehung des Bodenabschnitts von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand das Begrenzungselement bzw. die Begrenzungselemente, die teilweise die zweite Auflagefläche definieren, in den von dem Wandabschnitt gebildeten Muldenraum geschwenkt werden können, indem sie die Durchbrechung während der Drehung passieren.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist wenigstens ein Sperrabschnitt vorgesehen, der in dem anderen Betriebszustand in die wenigstens eine Durchbrechung eingreift. Dadurch sind die Durchbrechungen in dem Wandabschnitt in jedem Betriebszustand geschlossen, sodass kein Biomassebrennstoff hindurch fallen kann.
  • Manche Ausführungsbeispiele betreffen einen Ofen mit einem Brennraum und einer Brennmulde, wobei die Brennmulde im unteren Bereich des Brennraums angeordnet ist. Bei Verbrennung des schüttfähigen Biomassebrennstoffs in der Brennmulde können sich die dabei entstehenden Flammen in den Brennraum erstrecken.
  • Der Ofen kann als Pelletofen ausgebildet sein und die Brennmulde entsprechend als Pelletbrennmulde. Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der Ofen zusammen mit der Brennmulde für die Verbrennung von Hackschnitzelgut ausgebildet.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der Ofen dazu ausgebildet, automatisch die Brennmulde in den ersten bzw. in den zweiten Betriebszustand zu setzen. Dazu weist der Ofen eine elektronische Steuerung bzw. Regelung und ein Mittel zum Setzen der Brennmulde in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand auf. Die elektronische Steuerung ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Heizleistungsanforderung die Brennmulde in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand zu setzen. Die elektronische Steuerung kann einen Mikroprozessor und einen Speicher zum Abspeichern eines Steuer-/Regelprogramms und von Steuerdaten aufweisen. Das Mittel zum Setzen der Brennmulde in den ersten und zweiten Betriebszustand kann bspw. durch einen elektrischen Antrieb gebildet sein, der z.B., wie oben beschrieben, den Bodenabschnitt dreht und/oder den Begrenzungsabschnitt verschiebt. Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Mittel zum Setzen der Brennmulde in den ersten und zweiten Betriebszustand einen hydraulischen Antrieb oder eine Kombination davon oder einen anders gearteten mechanischen Antrieb.
  • Der Ofen kann eine Eingabeeinrichtung aufweisen, in der ein Benutzer eingibt, ob er eine hohe oder eine niedrige Heizleistungsanforderung wünscht. Je nachdem, wird entweder mehr oder weniger Biomassebrennstoff benötigt und die Brennmulde in den ersten Betriebszustand (höhere Heizleistung) oder zweiten Betriebszustand (niedrigere Heizleistung) gesetzt und entsprechend Biomassebrennstoff eingefüllt.
  • Wie oben erwähnt kann bei manchen Öfen das Setzen der Brennmulde in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand auch manuell geschehen. Dazu ist bspw. ein Hebel, ein Schieber oder eine Kurbel vorgesehen, um den Bodenabschnitt wie oben zu drehen oder das bzw. die Begrenzungselemente zu verschieben.
  • Zurückkommend zu den Fig. 1 bis 3, veranschaulichen diese Ausführungsbeispiele einer Pelletbrennmulde 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in drei verschiedenen Zuständen.
  • Fig. 1 veranschaulicht die Pelletbrennmulde 1 in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Pelletauflagefläche 5a. Die Fig. 2 veranschaulicht die Pelletbrennmulde 1 bei einem Übergang vom ersten in einen zweiten Betriebszustand, der in Fig. 3 veranschaulicht ist und in dem die Pelletbrennmulde eine zweite Pelletauflagefläche 5b hat, wobei die zweite Palletauflagefläche 5b kleiner ist als die erste Pelleltauflagefläche 5a im ersten Betriebszustand.
  • Die Pelletbrennmulde 1 ist für die Verbrennung von Pellets eingerichtet und kann z.B. in einem Pelletofen verwendet werden.
  • Die Pelletbrennmulde 1 hat einen Außenwandabschnitt 3, der sich ringförmig um einen Bodenabschnitt 2 erstreckt. Der Bodenabschnitt 2 und der Außenwandabschnitt 3 bilden zusammen eine Mulde, in der Pellets aufgenommen und verbrannt werden können, wobei der Bodenabschnitt 2 den Boden dieser Mulde bildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Bodenabschnitt 2 ist als Kipprost mit Löchern 9 ausgebildet, durch die Primärluft für die Verbrennung zugeführt werden kann und durch die Verbrennungsreste nach unten durchfallen können. Die Löcher 9 sind so ausgestaltet, dass Pellets nicht hindurchpassen und daher auch nicht durchfallen können, sondern auf dem Bodenabschnitt 2 bzw. der Auflagefläche 5a bzw. 5b des Bodenabschnitts 2 liegenbleiben. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele ohne Löcher im Bodenabschnitt vorgesehen.
  • Der Bodenabschnitt 2 ist über eine Welle 8 drehbar gelagert, die sich in eine entsprechend Lagerung in dem Wandabschnitt 3 erstreckt. Alternativ kann die Welle kann auch im Bodenabschnitt integriert sein.
  • In dem in Fig. 1 gezeigten ersten Betriebszustand der Pelletbrennmulde 1 ist eine erste größere Auflagefläche 5a auf dem Bodenabschnitt 2 gebildet. Die Begrenzung der größeren Auflagefläche 5a ist im Wesentlichen durch den Außenwandabschnitt 3 und den Bodenabschnitt 2 gebildet, sodass die Auflagefläche 5a die gesamte Oberseite des Bodenabschnitts 2 einnimmt.
  • Der Bodenabschnitt 2 kann um 180° gedreht werden, wie in Fig. 2 angedeutet, sodass im in Fig. 3 veranschaulichten zweiten Betriebszustand, die zweite kleinere Auflagefläche 5b oben liegt.
  • Die zweite kleinere Auflagefläche 5b ist durch zwei gegenüberliegende Bereiche des Außenwandabschnitts 3 begrenzt die sich jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Begrenzungselementen 4a und 4b erstrecken.
  • Die zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungselemente 4a und 4b erstrecken sich senkrecht von dem Bodenabschnitt 2 aus gesehen im zweiten Betriebszustand nach oben und bilden zwei Begrenzungswände. Die Begrenzungselemente 4a und 4b sind innerhalb des Außenwandabschnitts 3 angeordnet und verkleinern dadurch das Muldenvolumen. Sie bilden zusammen mit den gegenüberliegenden Bereichen des Außenwandabschnitts und der kleinen Auflagefläche 5b des Bodenabschnitts 2 eine kleinere Mulde für die Aufnahme von Pellets, als es im ersten Betriebszustand der Fall ist.
  • Um die Drehung des Bodenabschnitts 2 mit den darauf angeordneten Begrenzungselementen 4a und 4b zu ermöglichen, hat der Außenwandabschnitt 3 entsprechende Durchbrechungen 6a bis 6d, die schlitzförmig in dem Außenwandabschnitt 3 an den Stellen ausgebildet sind, in denen die Begrenzungselemente 4a und 4b eingreifen.
  • Im zweiten Betriebszustand, in dem die kleine Auflagefläche 5b oben angeordnet ist, sodass die Pellets zur Verbrennung auf ihr angeordnet werden können, greifen folglich die Begrenzungselemente 4a und 4b im Wesentlichen mit ihren Außenkantenbereichen in die Durchbrechungen 6a bis 6d ein. Die Durchbrechungen 6a bis 6d sind etwas dicker als die Wandstärke der Begrenzungselemente 4a und 4b. Sie sind so dimensioniert, dass keine Pellets durch den Zwischenraum fallen können, der sich ausbildet, wenn die Begrenzungselemente 4a und 4b in die Durchbrechungen 6a bis 6d eingreifen.
  • Da im ersten Betriebszustand der Bodenabschnitt 2 um 180° bezüglich des zweiten Betriebszustandes gedreht ist und die Begrenzungselemente 4a und 4b folglich im ersten Betriebszustand nach unten zeigen und nicht in die Durchbrechungen 6a bis 6d eingreifen (siehe Fig. 1), sind gegenüberliegend der Begrenzungselemente 4a und 4b stabförmige Sperrabschnitte 7a bis 7d vorgesehen, die sich derart von dem Bodenabschnitt 2 nach oben erstrecken, dass sie im ersten Betriebszustand in die Durchbrechungen 6a bis 6d eingreifen und diese verschließen, sodass keine Pellets durch die Durchbrechungen 6a bis 6d hindurch fallen können. Die Sperrabschnitte 7a bis 7d sind in ihrem Querschnitt so ausgeformt, dass sie im Wesentlichen die Durchbrechungen 6a bis 6d verschließen und den Außenwandabschnitt 3 quasi stetig fortsetzen und nicht in den Innenraum der Mulde hineinragen.
  • Die Sperrabschnitte 7a bis 7d sind paarweise gegenüberliegend angeordnet und befinden sich auf der bezüglich der Begrenzungselemente 4a und 4b gegenüberliegenden Seite des Bodenabschnitts 2 an den gleichen Positionen, an denen auch die Begrenzungselemente 4a und 4b angeordnet sind. Sie begrenzen folglich im ersten Betriebszustand als Teile des Außenwandabschnittes 3 auch die erste größere Auflagefläche 5a.
  • Die Begrenzungselemente 4a und 4b sowie die Sperrabschnitte 7a bis 7d sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen integral an dem Bodenabschnitt 2 ausgeformt. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Begrenzungselemente 4a und 4b und/oder die Sperrabschnitte 7a bis 7d auch anders an dem Bodenabschnitt 2 befestigt sein (z.B. verschraubt, genietet, eingesetzt, eingelegt, eingeschoben oder dergleichen).

Claims (10)

  1. Brennmulde für schüttfähigen Biomassebrennstoff, umfassend:
    einen Bodenabschnitt (2) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs;
    einen Wandabschnitt (3), der sich wenigstens teilweise um den Bodenabschnitt (2) herum erstreckt; und
    wenigstens ein Begrenzungselement (4a, 4b), das sich ausgehend vom Bodenabschnitt (2) vertikal erstreckt;
    wobei die Brennmulde (1) derart eingerichtet ist, dass sie mindestens zwei Betriebszustände einnehmen kann:
    einen ersten Betriebszustand, in dem der Bodenabschnitt (2) eine erste Auflagefläche (5a) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs aufweist, und
    einen zweiten Betriebszustand, in dem der Bodenabschnitt (2) eine zweite Auflagefläche (5b) zur Aufnahme des schüttfähigen Biomassebrennstoffs aufweist, wobei die erste Auflagefläche (5a) größer ist als die zweite Auflagefläche (5b) und die zweite Auflagefläche (5b) wenigstens teilweise durch das wenigstens eine Begrenzungselement (4a, 4b) begrenzt wird.
  2. Brennmulde nach Anspruch 1, bei welcher der Bodenabschnitt (2) drehbar gelagert ist.
  3. Brennmulde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das wenigstens eine Begrenzungselement (4a, 4b) verschiebbar ist und im ersten Betriebszustand in einer ersten Position und im zweiten Betriebszustand in einer zweiten Position angeordnet ist.
  4. Brennmulde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Bodenabschnitt (2) als Brennrost, insbesondere als Kipprost, ausgebildet ist.
  5. Brennmulde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Wandabschnitt (3) wenigstens eine Durchbrechung (6a-6d) aufweist, in die das wenigstens eine Begrenzungselement (4a, 4b) in einem der beiden Betriebszustände eingreift.
  6. Brennmulde nach Anspruch 5, weiter wenigstens einen Sperrabschnitt (7a-7d) aufweisend, der in dem anderen Betriebszustand in die wenigstens eine Durchbrechung (6a-6d) eingreift.
  7. Brennmulde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche wenigstens zwei Begrenzungselemente auf einer Seite des Bodenabschnitts aufweist, die relativ zueinander verschiebbar sind.
  8. Ofen mit einem Brennraum und einer Brennmulde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennmulde (1) im unteren Bereich des Brennraums angeordnet ist.
  9. Ofen nach Anspruch 8, der als Pelletofen ausgebildet ist und wobei die Brennmulde als Pelletbrennmulde ausgebildet ist.
  10. Ofen nach einem der Ansprüche 8 oder 9, weiter eine elektronische Steuerung aufweisend und ein Mittel zum Setzen der Brennmulde (1) in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand, wobei die elektronische Steuerung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Heizleistungsanforderung die Brennmulde (1) in den ersten bzw. zweiten Betriebszustand zu setzen.
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