EP3376108A1 - Feuerstätte - Google Patents

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EP3376108A1
EP3376108A1 EP18000239.6A EP18000239A EP3376108A1 EP 3376108 A1 EP3376108 A1 EP 3376108A1 EP 18000239 A EP18000239 A EP 18000239A EP 3376108 A1 EP3376108 A1 EP 3376108A1
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catalyst
combustion chamber
exhaust
catalyst elements
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Volker Schmatloch
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Spartherm Feuerungstechnik GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/006—Stoves or ranges incorporating a catalytic combustor
    • 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
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/02—Preventing emission of flames or hot gases, or admission of air, through working or charging apertures

Definitions

  • the invention relates to a fireplace, in particular a fireplace or tiled stove, fireplace insert or the like.
  • Apparatus for burning solid fuels such as logs, wood pellets such as brick or pellets or mineral fuels such as coal or anthracite, with a hearth body in which one of side walls, a rear wall, a bottom and a combustion chamber door bounded combustion chamber is provided, and with an attached to the combustion chamber exhaust system, which is preferably disposed within an exhaust dome.
  • the fireplace of the type mentioned is characterized in that the exhaust system is associated with a catalyst module.
  • a fireplace in which the catalyst module is an integral part of the fireplace and z.
  • a suitable holding device in the exhaust system or an exhaust dome, which has the exhaust system can be easily assembled and disassembled integrated so that optimal exhaust treatment is possible.
  • the catalyst module may contain catalyst elements that can be designed rich in variety depending on the application and arrangement possibility in the exhaust system or an exhaust dome of a fireplace.
  • the catalyst module preferably has a plurality of catalyst plates as catalyst elements. These can consist of a wire mesh or a foam ceramic and be coated, for example, with a catalytically active material. Are z. B. catalyst plates provided, they can be arranged with a distance from each other, for example, with a minimum distance of 5 mm. From the practical testing has been shown that the distance should not be greater than 40 mm, in order to prevent blockages of the exhaust path and to ensure a sufficient exhaust gas supply. Preferably with a distance of 10 - 20 mm.
  • the flow resistance is to be kept low within the exhaust system, the exhaust gas cleaning effect is indeed lower than in forced flow through catalyst elements, however, a diffusion effect in the form of a molecular movement of gas molecules and also of fine dust cause CO reduction and also a reduction of particulate matter and hydrocarbon emissions.
  • Fig. 1 is generally denoted by 1 the fireplace, which has a combustion chamber door 1.1, side walls 1.2 and located behind the combustion chamber door 1.1 combustion chamber 1.3.
  • a Abgasdom 2 is connected to an exhaust port 3, which thus includes an inner exhaust system.
  • the combustion chamber can be connected to a combustion air duct.
  • the holding device can be designed differently, for example, is circular, or has a rectangular frame and a plurality, in the embodiment shown plate-shaped catalyst module elements 4.1, which is at a distance have, so that therefore a fürströmspalt is given for exhaust gases.
  • FIGS. 5 to 7 an embodiment of a fireplace insert is shown as fireplace 1, wherein in Fig. 5 partially cut open a view into the combustion chamber 1.3 is made possible with the combustion chamber door 1.2, the side walls 1.3, the rear wall 1.4 and the combustion chamber floor 1.5.
  • the exhaust passage 7 connects, to which the exhaust dome 2 belongs.
  • a transition from the combustion chamber 1.3 into the exhaust gas guide 7 is arranged in the exhaust gas dome 2, the catalyst module 4 with the catalyst module elements 4.1, and at a distance from each other, so that it can be flowed through by the exhaust gas.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerstätte, insbesondere Kamin- oder Kachelofen, Kamineinsatz oder dgl. Vorrichtung zur Verbrennung fester Brennstoffe wie Scheitholz, Holzpresslinge wie Brickets oder Pellets oder mineralischer Brennstoffe wie Kohle oder Anthrazit, mit einem Feuerstättenkorpus, in dem ein von Seitenwänden, einer Rückwand, einem Boden sowie einer Brennraumtür umgrenzter Brennraum vorgesehen ist, und mit einer an den Brennraum angeschlossenen Abgasführung, die vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb eines Abgasdomes angeordnet ist, wobei der Abgasführung ein Katalysatormodul zugeordnet ist (Fig. 1).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerstätte, insbesondere einen Kamin- oder Kachelofen, Kamineinsatz oder dgl. Vorrichtung zur Verbrennung fester Brennstoffe wie Scheitholz, Holzpresslinge wie Brickets oder Pellets oder mineralischer Brennstoffe wie Kohle oder Anthrazit, mit einem Feuerstättenkorpus, in dem ein von Seitenwänden, einer Rückwand, einem Boden sowie einer Brennraumtür umgrenzter Brennraum vorgesehen ist, und der mit einer an den Brennraum angeschlossenen Abgasführung, die vorzugsweise innerhalb eines Abgasdomes angeordnet ist.
  • Mit Biomasse und mit Holz betriebene Feuerstätten leisten einen großen Beitrag zur Nutzung regenerativer Energien. Aus diesem Grund und auch wegen der damit einhergehenden Verbesserung der Wärmeversorgungssicherheiten in privaten Haushalten erfreuen sich diese Feuerstätten zunehmender Beliebtheit.
  • Um die Emissionswerte bei solchen mit regenerativen Brennstoffen betriebenen Feuerstätten zu verringern, sind Feuerstätten mit einem Katalysator bekannt, die außerhalb der Feuerstätte vorgesehen sind.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Feuerstätte zur Verfügung zu stellen mit einem Katalysator, der Bestandteil der Feuerstätte sein kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Feuerstätte der eingangs genannten Art dadurch aus, dass der Abgasführung ein Katalysatormodul zugeordnet ist.
  • Damit ist eine Feuerstätte zur Verfügung gestellt, bei der das Katalysatormodul integraler Bestandteil der Feuerstätte ist und mit z. B. einer geeigneten Haltevorrichtung in der Abgasführung oder einem Abgasdom, der die Abgasführung aufweist, derart leicht montierbar und demontierbar integriert sein kann, dass eine optimale Abgasbehandlung ermöglicht ist. Das Katalysatormodul kann Katalysatorelemente enthalten, die variationsreich gestaltet sein können je nach Anwendungszweck und Anordnungsmöglichkeit in der Abgasführung bzw. eines Abgasdomes einer Feuerstätte.
  • Bevorzugterweise weist das Katalysatormodul mehrere Katalysatorplatten als Katalysatorelemente auf. Diese können aus einem Drahtgestrick oder einer Schaumkeramik bestehen und beispielsweise mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet sein. Werden z. B. Katalysatorplatten vorgesehen, können diese mit einem Abstand zueinander angeordnet werden, beispielsweise mit einem Mindestabstand von 5 mm. Aus der praktischen Erprobung hat sich gezeigt, dass der Abstand jedoch nicht größer als 40 mm betragen sollte, um Verblockungen des Abgasweges zu vermeiden und um eine hinreichende Abgaszufuhr sicherzustellen. Bevorzugt mit einem Abstand von 10 - 20 mm. Der Strömungswiderstand ist innerhalb der Abgasführung gering zu halten, wobei die Abgasreinigungswirkung zwar geringer ist als bei zwangsweiser Durchströmung von Katalysatorelementen, jedoch kann eine Diffusionswirkung in Gestalt einer Molekularbewegung von Gasmolekülen und auch von Feinstaub eine CO-Minderung hervorrufen und auch eine Verminderung von Feinstaub- und Kohlenwassersstoffemissionen.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Feuerstätte nach der Erfindung;
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung mit Katalysatorplatten;
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung mit Katalysatorplatten;
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung mit integrierten Katalysatorplatten;
    Fig. 5
    eine perspektivisch Darstellung eines (teilweise geöffnet dargestellten) Ausführungsbeispiels einer Feuerstätte mit integrierten Katalysatorplatten;
    Fig. 6
    eine Ansicht von hinten auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und
    Fig. 7
    eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5.
  • In der Zeichnung sind grundsätzlich übereinstimmende Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern versehen.
  • In Fig. 1 ist allgemein mit 1 die Feuerstätte bezeichnet, die eine Brennraumtür 1.1 aufweist, Seitenwände 1.2 und einen hinter der Brennraumtür 1.1 gelegenen Brennraum 1.3. An den Brennraum 1.3 ist ein Abgasdom 2 mit einem Abgasstutzen 3 angeschlossen, der mithin eine innere Abgasführung beinhaltet. Zudem kann der Brennraum an eine Verbrennungsluftführung angeschlossen sein. Innerhalb des Abgasdomes 2 ist über eine Haltevorrichtung ein allgemein mit 4 beziffertes Katalysatormodul anzuordnen, wobei die Haltevorrichtung verschiedenfach gestaltet sein kann, beispielsweise kreisrund ist, oder einen rechteckigen Rahmen aufweist und mehrere, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildete Katalysatormodulelemente 4.1 aufweist, die zueinander einen Abstand aufweisen, so dass mithin ein Durchströmspalt für Abgase gegeben ist.
  • In den Figuren 5 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kamineinsatzes als Feuerstätte 1 dargestellt, wobei in Fig. 5 teilweise aufgeschnitten ein Blick in den Brennraum 1.3 ermöglicht ist mit der Brennraumtür 1.2, den Seitenwänden 1.3, der Rückwand 1.4 und dem Brennraumboden 1.5. An dem Brennraum 1.3 schließt sich die Abgasführung 7 an, zu der auch der Abgasdom 2 gehört. Ein Übergang von Brennraum 1.3 in die Abgasführung 7 ist in dem Abgasdom 2 das Katalysatormodul 4 mit den Katalysatormodulelementen 4.1 angeordnet, und zwar mit Abstand zueinander, so dass es von dem Abgas durchströmbar ist.

Claims (13)

  1. Feuerstätte (1), insbesondere Kamin- oder Kachelofen, Kamineinsatz oder dgl. Vorrichtung zur Verbrennung fester Brennstoffe wie Scheitholz, Holzpresslinge wie Brickets oder Pellets oder mineralischer Brennstoffe wie Kohle oder Anthrazit, mit einem Feuerstättenkorpus, in dem ein von Seitenwänden (1.2), einer Rückwand (1.4), einem Boden (1.5) sowie einer Brennraumtür (1.1) umgrenzter Brennraum (1.3) vorgesehen ist, und mit einer an den Brennraum (1.3) angeschlossenen Abgasführung (7), die vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb eines Abgasdomes (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasführung (7) ein Katalysatormodul (4) zugeordnet ist.
  2. Feuerstätte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Katalysatormodul (4) zwischen dem Brennraum (1.3) und dem Eintritt in die Abgasführung (7) vorgesehen ist.
  3. Feuerstätte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Katalysatormodul (4) mehrere Katalysatorelemente (4.1) aufweist.
  4. Feuerstätte (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) mit Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich einen Durchströmraum für Abgas aufweisen.
  5. Feuerstätte (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) porös ausgebildet sind.
  6. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) als poröse Schaumkeramik- oder Drahtgestrickelemente ausgebildet sind.
  7. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) mit katalytisch aktivem Material belegt oder beschichtet sind.
  8. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) mit Abständen von mindestens 5 mm, vorzugsweise 10 mm bis 20 mm, und maximal 40 mm, zueinander angeordnet sind.
  9. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) als Katalysatorplatten ausgebildet sind.
  10. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorelemente (4.1) in einer Haltevorrichtung (5) angeordnet sind.
  11. Feuerstätte (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (5) durch Schnellvorschlüsse montierbar und demontierbar ist.
  12. Feuerstätte (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (5) über einem Bajonettverschluss an einem Abgasdom (2) der Feuerstätte (1) befestigbar ist.
  13. Feuerstätte (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (5) über eine Steckverbindung (6) im Abgasdom (2) befestigbar ist.
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