DE202007006228U1

DE202007006228U1 - Ofen für feste Brennstoffe

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Publication number: DE202007006228U1
Application number: DE200720006228
Authority: DE
Original assignee: KURZ FRANZ J
Current assignee: KURZ FRANZ J
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2017-04-29

Abstract

Ofen für feste Brennstoffe, insbesondere Warmluftofen zum Verbrennen von Holz, mit einem einen Brennraum (2) umschließenden Gehäuse (3), das über eine mittels einer Feuertür (13) verschließbare Öffnung (10) zugänglich ist, wobei das Gehäuse (3) oder die Feuertür (13) eine von einem Glasfenster (17) verschlossene Öffnung (16) besitzt und wobei über eine Zuluftöffnung (18) Primärluft in den Brennraum (2) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Gehäuses (3) oder der Feuertür (13) im Bereich der Zuluftöffnung (18) ein Luftleitelement (23, 23') angeordnet ist, das den Zuluftstrom Z in einen Primärluftstrom P und einen Sekundärluftstrom S teilt und das eine Strömungskammer (33) besitzt, in dem der Sekundärluftstrom S an die Innenseite des Glasfensters (17) geleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 sowie ein Luftleitelement gemäß Schutzanspruch 18.
Ein ähnlicher Ofen, allerdings ohne Glasfenster, ist auch aus der EP 0 231 424 bekannt. Dieser Ofen in Form eines Warmluftofens dient dem Beheizen von Wohn- und Arbeitsräumen. Der Ofen besitzt ein Gehäuse aus eine zylindrische Brennkammer umschließenden Rohrbögen. Die Stirnseiten des Gehäuses sind durch Abschlussbleche verschlossen, wobei das Abschlussblech der Vorderseite eine mittels einer Feuertür verschließbare Öffnung aufweist. Der für den Brennvorgang notwendige Sauerstoff wird dem Brennraum über einen ebenfalls an der Stirnseite angeordneten Primärluftzufuhrstutzen zugeführt. An der Hinterseite ist für das beim Brennvorgang entstehende Rauchgas ein Rauchgasabzug vorgesehen.
Gattungsgemäße Öfen sind als Abwandlung dieses Ofens bekannt und unterscheiden sich durch eine Feuertür mit einer von einem Glasfenster bedeckten Öffnung oberhalb der Primärluftzufuhr. Auf diese Weise ist es möglich, das Flammenbild in der Brennkammer zu beobachten und auf diese Weise das Feuer zu kontrollieren.
Es hat sich allerdings vielfach gezeigt, dass die beim Brennvorgang erzeugten Rußteilchen und noch brennenden Holzpartikel zum Glasfenster gelangen, sich dort festsetzen und schließlich einbrennen, so dass nach kurzer Zeit das Glasfenster nicht mehr durchsichtig ist. Das Entfernen des Einbrandes ist nur unter sehr großer Mühe und Aufbringung erheblicher Zeit möglich, wobei das Ergebnis zumeist nicht zufrieden stellt und die Prozedur bereits nach kurzer Brennzeit wiederholt werden muss.
Es hat daher nicht an Bestrebungen gefehlt, den Einbrand an der Innenseite des Glasfensters zu verhindern oder wenigstens zu vermindern. Eine zu diesem Zweck bekannte Maßnahme besteht darin, einen Luftstrom entlang der der Brennkammer zugewandten Innenseite des Glasfensters zu erzeugen. Dieser Luftstrom verhindert das Anhaften und Einbrennen von Ruß- und Partikelteichen an der Glasscheibe.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, auf eine möglichst einfache und effektive Weise eine Scheibenspülung für Öfen der eingangs genannten Art bereit zu stellen. Insbesondere für Warmluftöfen existieren bis jetzt keine zufriedenstellenden Lösungen.
Diese Aufgabe wird durch einen Ofen mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und eines Luftleitelements mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 18 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, den Zuluftstrom, der ansonsten vollständig als Primärluftstrom genutzt wird, aufzuteilen in einen Primärluftstrom, der den Sauerstoff für den Brennvorgang bereit stellt und einen Sekundärluftstrom, der als Scheibenspülung an der Innenseite des Glasfensters vorbeistreicht.
In Umsetzung dieses Gedankens ist die Anordnung eines Luftleitelements an der Innenseite des Gehäuses oder der Feuertür unterhalb des Glasfensters vorgesehen, das eine Strömungskammer umfasst, in der der Sekundärluftstrom aufgenommen, aufgefächert und zum Glasfenster umlenkt wird.
Die Aufnahme des Sekundärluftstroms erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durch eine Anordnung des Luftleitelements derart, dass dessen Einlassöffnung zur Strömungskammer sich teilweise mit dem Strömungsquerschnitt des Zuluftstroms überschneidet. Im Überschneidungsbereich wird auf diese Weise der Sekundärluftstrom abgezweigt, während der Primärluftstrom wie gewohnt in die Brennkammer gelangt.
Als vorteilhaft hat sich eine Querschnittsflächenaufteilung herausgestellt, bei der etwa zwei Drittel des Strömungsquerschnitts des Zuluftstroms vom Luftleitelement erfasst werden und ein Drittel dem Primärluftstrom zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bildet das Luftleitelement zusammen mit der Innenseite der Feuertür die Strömungskammer für den Sekundärluftstrom. Dabei kann die Strömungskammer Einbauten aufweisen, die zur Umlenkung und gleichmäßigen Auffächerung des Sekundärluftstroms über die gesamte Breite des Glasfensters beitragen.
Das erfindungsgemäße Luftleitelement kann fest mit der Feuertür verbunden sein, beispielsweise durch Punktschweißungen. Auf diese Weise ergibt sich eine stabile und dichte Konstruktionsweise.
Eine andere Ausführungsform sieht eine lösbare Verbindung, beispielsweise eine Steckverbindung vor, mit der das Luftleitelement an der Innenseite der Feuertür befestigt wird. Ein derartiges Luftleitelement eignet sich daher auch zum Nachrüsten bestehender Öfen. Ferner ergeben sich Vorteile bei der Wartung und Reinigung des Ofens, da zu diesem Zweck das Luftleitelement entnommen werde kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
1 eine Vorderansicht auf einen erfindungsgemäßen Ofen,
2 eine Seitenansicht auf den in 1 dargestellten Ofen,
3 eine Vorderansicht auf einen erfindungsgemäßen Ofen bei geöffneter Feuertür,
4 eine Innenansicht auf die Feuertür, die
5a bis c verschiedene Ansichten und Schnitte einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftleitelements,
6 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Feuertür, die
7a bis c verschiedene Ansichten und Schnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftleitelements,
8 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Feuertür und
9 einen Teilschnitt im Bereich der vorderen Stirnwand und Befüllöffnung eines erfindungsgemäßen Ofens.
Die 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Ofen 1 in Form eines Warmluftofens in einer Vorder- und Seitenansicht. Der Ofen besitzt ein einen Brennraum 2 umschließendes Gehäuse 3, das im wesentlichen eine zylindrische Gestalt mit horizontaler Achse besitzt. Der Mantel des Gehäuses 3 wird von Rohrbögen 4 gebildet, die in axialer Richtung des Gehäuses 3 deckungsgleich hintereinander liegen und die Brennkammer 2 abwechselnd von der einen und von der anderen Seite her über etwa den halben Umfang umgreifen. Der sich auf diese Weise ergebende freie Abstand zwischen den Rohrbögen 4 auf der jeweils einem Rohrbogen 4 gegenüberliegenden Seite ist durch zwischengesetzte Bleche 5 gleicher Krümmung geschlossen. Die sich auf diese Weise kreuzenden unteren Enden der Rohrbögen 4 bilden den Fuß des Ofens 1.
Das rückwärtige Ende des Gehäuses 3 ist von einer hinteren Stirnwand 6 verschlossen, in die im oberen Bereich ein Rauchgasabzug 7 mit integrierter Drossel 8 eingesetzt ist. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite begrenzt eine vordere Stirnwand 9 die Brennkammer 2. Etwas nach unten aus der Mitte der Stirnwand 9 versetzt befindet sich eine kreisrunde Öffnung 10, in die ein axialer Rohransatz 11 eingesetzt ist. Über die Öffnung 10 ist die Brennkammer zugänglich und kann der Ofen bedient werden.
Das freie Ende des Rohransatzes 11 und damit die Befüllöffnung 10 ist über eine um die Achse 12 schwenkbare Feuertür 13 verschließbar und mit Hilfe des Türverschlusses 14 verriegelbar. Dabei umgreift der Rand der Feuertür 13 den Rohrstutzen 11 formschlüssig, wobei an der Innenseite der Feuertür 13 verlaufende feuerfeste Dichtungen 15 einen dichten Anschluss an den Rohrstutzen 11 gewährleisten.
Die Feuertür 13 besitzt in ihrer oberen Hälfte eine halbkreisförmige Öffnung 16, die von einem feuerfesten Glasfenster 17 dicht verschlossen ist, so dass auf diese Weise ein Blick in die Brennkammer 2 und gegebenenfalls auf die dort brennenden Flammen möglich ist.
In der unteren Hälfte der Feuertür 13 ist eine Zuluftöffnung 18 angeordnet, in die ein sich nach außen axial fortsetzender Rohrstutzen 19 eingesetzt ist. Zur Regulierung der Zuluftströmung Z ist in dem Rohrstutzen 19 eine über einen Hebel 20 betätigbare Schwenkklappe 21 angeordnet. Auf der Innenseite der Feuertür 13 wird die Öffnung 18 von einem sich über die gesamte Öffnung 18 erstreckenden vertikalen Winkelprofil 22 überbrückt, das mit seiner Mittelkante an der Innenseite der Feuertür 13 angeschweißt ist und dessen Schenkel sich schräg in Richtung des Brennraums 2 erstrecken. Das Winkelprofil 22 hat dabei den Zweck, den ankommenden Zuluftstrom Z zu gleichen Teilen nach links und rechts aufzuteilen.
Bis dahin entspricht der Ofen 1 noch den aus dem Stand der Technik bekannten Öfen, bei denen der über den Rohrstutzen 19 und die Öffnung 18 in die Brennkammer 2 gelangende Zuluftstrom Z vollständig als Primärluft für das Feuer genutzt wird.
Die Erfindung sieht nun vor, diesen Zuluftstrom Z in einen Primärluftstrom P und einen Sekundärluftstrom S zu teilen, wobei der Sekundärluftstrom S zunächst zur Spülung der Innenseite der Glasscheibe 17 verwendet wird, bevor er als Sekundärluft den Brennvorgang in der Brennkammer 2 optimiert.
Zu diesem Zweck ist an der Innenseite der Feuertür 13 ein Luftleitblech 23 bzw. 23' vorgesetzt. Das Luftleitblech 23 ist über eine Steckverbindung lösbar mit der Feuertür 13 verbunden, so dass eine einfache und schnelle Montage und Demontage möglich ist. Hingegen ist das Luftleitblech 23' fest an der Innenseite der Feuertür 13 angeschweißt.
Das in den 5a bis c größer dargestellte Luftleitelement 23 besteht im wesentlichen aus einer trapezförmigen Rückwand 24, von deren unterem Rand ein streifenförmiger Boden 25 und ebenfalls streifenförmige Seitenteile 26 rechtwinklig abstehen. Nach oben ist die Rückwand 24 von einem ebenfalls streifenförmigen Deckel 27 abgeschlossen, der mit seinem einen Rand über die Hinterseite der Rückwand 24 hinausragt und mit seinem gegenüberliegenden Rand lediglich teilweise auf den Seitenteilen 26 aufliegt, so dass sich ein Längsschlitz 28 bildet. Der Deckel 27 kann auch um seine Längsachse geneigt sein um den Sekundärluftstrom S auf das Glasfenster 17 auszurichten.
Der Boden 25 weist mittig eine dem Querschnitt des Winkelprofils 22 entsprechende Ausnehmung 29 auf. In deren vertikaler Projektion nach oben sieht man ferner zwei schräg von der Innenseite der Rückwand 24 abstehende Führungsnasen 30, die zusammen mit der Ausnehmung 29 zur Befestigung des Luftleitelements 23 an der Innenseite der Feuertür 13 dienen.
Zu diesem Zweck wird das Luftleitelement 23 mit seiner Ausnehmung 29 auf das Winkelprofil 22 aufgesteckt und nach unten geschoben, wobei schließlich die beiden Befestigungsnasen 30 die beiden Schenkel des Winkelprofils 22 hintergreifen. Die Einstecktiefe wird durch einen Anschlag begrenzt, der im vorliegenden Beispiel von dem umlaufenden Rand 34 der Feuertür 13 gebildet wird, an den das Luftleitelement 23 mit seinen Seitenteilen 26 anstößt. Im fertig montierten Zustand liegen die freien Längsränder des Bodens 25 und der Seitenteile 26 mit Kontakt an der Innenseite der Feuertür 13 an, wobei der Boden 25 unterhalb des horizontalen Durchmessers der Öffnung 18 zu liegen kommt. In einer axialen Projektion bedeckt somit das Luftleitelement 23 etwa zwei Drittel der Zuluftöffnung 18.
Das zur dauerhaften und festen Anbringung bestimmte Luftleitelement 23' besitzt einen ganz ähnlichen Aufbau und ist in den 7a bis c näher dargestellt. Im Unterschied zum Luftleitelement 23 besitzt der Boden 25' eine sich in der Ebene des Bodens 25' vorstehende Zunge 31 und die Befestigungsnasen 30 an der Innenseite der Rückwand 24' fehlen. Ansonsten ist das Luftleitelement 23' identisch mit dem Luftleitelement 23.
Die Befestigung des Luftleitelements 23' an der Innenseite der Feuertür 13 erfolgt im Zuge des axialen Einsteckens der Zunge 31 in den Rohrstutzen 19, wobei gleichzeitig die freien Ränder der Seitenteile 26' und des Bodens 25' in Anlage mit der Innenseite der Feuertür 13 gebracht werden. Das Winkelprofil 22 ist zu diesem Zweck auf Höhe der Zunge 31 unterbrochen. Auch hier liegt die Höhe des Bodens 25' bzw. der Zunge 31 unterhalb des horizontalen Durchmessers der Zuluftöffnung 18. In dieser Position wird das Luftleitelement 23' durch Punktschweißungen dauerhaft mit der Feuertür 13 verbunden, was in 8 dargestellt ist.
Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung bilden das Luftleitelement 23 bzw. 23' mit der Innenseite der Feuertür 13 eine sich annähernd über die ganze Breite der Feuertür 13 erstreckende Strömungskammer 33, die im Überlappungsbereich mit der Öffnung 18 einen Einlass und mit dem Längsschlitz 28, 28', der entlang des unteren Randes der Glasscheibe 17 verläuft, einen Auslass hat.
Im Betrieb eines erfindungsgemäßen Ofens 1 findet durch das Luftleitelement 23, 23' eine Aufspaltung des Zuluftstromes Z in einen Primärluftstrom P und einen Sekundärluftstrom S statt. Der oberhalb des Bodens 25, 25' ankommende Teil des Zuluftstromes Z wird in die vom Luftleitelement 23, 23' und der Feuertür 13 gebildeten Kammer eingeleitet, wo er seitlich aufgefächert und nach oben umgelenkt wird. Zur seitlichen Auffächerung können an der Innenseite der Rückwand 24, 24' nicht dargestellte schräge Luftleitbleche angeschweißt sein. Der so aufgefächerte Sekundärluftstrom S verlässt die Kammer schließlich durch den Längsschlitz 28, 28' und strömt entlang der Oberfläche der Innenseite der Glasscheibe 17 nach oben und dann durch die Öffnung 10 ins Innere der Brennkammer 2, wo der ihm inne wohnende Sauerstoff zur Optimierung des Brennvorgangs verwendet wird.
9 zeigt eine weitere Optimierung des erfindungsgemäßen Ofens 1. Dort sieht man den Bereich der vorderen Stirnwand 9 mit Befüllöffnung 10, in die der rohrförmige Ansatz 11 eingesetzt ist, auf dem wiederum die Feuertür 13 sitzt. Entlang des oberen Umfangs der Öffnung 10 ist ein Staublech 32 angeschweißt (siehe auch 3), das den Luftstrom wie aus den 6 und 8 ersichtlich ist umlenkt und so die Schutzwirkung des Luftpolsters verstärkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0231424 [0002]

Claims

Ofen für feste Brennstoffe, insbesondere Warmluftofen zum Verbrennen von Holz, mit einem einen Brennraum (2) umschließenden Gehäuse (3), das über eine mittels einer Feuertür (13) verschließbare Öffnung (10) zugänglich ist, wobei das Gehäuse (3) oder die Feuertür (13) eine von einem Glasfenster (17) verschlossene Öffnung (16) besitzt und wobei über eine Zuluftöffnung (18) Primärluft in den Brennraum (2) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Gehäuses (3) oder der Feuertür (13) im Bereich der Zuluftöffnung (18) ein Luftleitelement (23, 23') angeordnet ist, das den Zuluftstrom Z in einen Primärluftstrom P und einen Sekundärluftstrom S teilt und das eine Strömungskammer (33) besitzt, in dem der Sekundärluftstrom S an die Innenseite des Glasfensters (17) geleitet wird.
Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lufteinlassöffnung der Strömungskammer (33) des Luftleitelements (23, 23') mit dem Strömungsquerschnitt der Zuluftöffnung (18) teilweise überschneidet, wobei der Überschneidungsbereich den Strömungsquerschnitt des Sekundärluftstroms S bildet.
Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschneidungbereich etwa 50% bis 75% des Strömungsquerschnitts des Zuluftstroms ausmacht, vorzugsweise zwei Drittel.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an die Zuluftöffnung (18) von außen ein Rohrstutzen (19) anschließt und im Rohrstutzen (19) in der Grenzfläche zwischen Primärluftstrom P und Sekundärluftstrom S eine axiale Luftführungszunge (31) angeordnet ist, das an das Luftleitelement (23, 23') anschließt.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (23, 23') im wesentlichen wannenförmig ausgebildet ist und zur Bildung der Strömungskammer (33) mit seiner offenen Seite an der Innenseite des Gehäuses (3) oder der Feuertür (13) anliegt.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (28, 28') des Luftleitelements (23, 23') unterhalb des Glasfensters (17) angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftauslassöffnung (28, 28') schlitzförmig über die gesamte untere Breite des Glasfensters (17) erstreckt.
Ofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (28, 28') eine maximale Breite von 1 cm besitzt, vorzugsweise von 5 mm.
Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (28, 28') im spitzen Winkel auf die Oberfläche des Glasfensters (27) ausgerichtet ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Zuluftöffnung (18) oder der Lufteinlassöffnung des Luftleitelements (23, 23') ein vertikal verlaufender Strömungsteiler (22) oder Diffusor angeordnet ist, der eine horizontale Auffächerung des Sekundärluftstroms S bewirkt.
Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler aus einem Winkelprofil (22) besteht, das mit seiner von der Schnittlinie der Schenkel gebildeten Kante entgegen des Sekundärluftstroms S weist und die Schenkel jeweils schräg in den Brennraum (2) zeigen.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strömungskammer (33) des Luftleitelements (23, 23') schräg verlaufende Führungsflächen angeordnet sind, deren tiefster Punkt im Überschneidungsbereich liegt und die nach oben und gleichzeitig außen verlaufen.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (23, 23') starr mit dem Gehäuse (3) oder der Feuertür (13) verbunden ist, vorzugsweise durch Schweißen.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (23, 23') mittels einer Steckverbindung lösbar am Gehäuse (3) oder der Feuertür (13) befestigt ist.
Ofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung ein vertikales an dem Gehäuse (3) oder der Feuertür (13) befestigtes Profil (22) umfasst, das mit einer zum Profilquerschnitt komplementären Ausnehmung (29) im Luftleitelement (23) und/oder mit das Profil zumindest teilweise umgreifenden Armen (30) am Luftleitelement (23, 23') zusammenwirkt.
Ofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil von dem vertikalen Strömungsteiler (22) gebildet ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im oberen Randbereich des Glasfensters (17), vorzugsweise auch in dessen seitlichem Randbereich, ein Stauelement (32) angeordnet ist, mit einer zur Glasscheibe (17) planparallelen und im Abstand angeordneten ersten Staufläche (32) und einer das Gehäuse (3) oder die Feuertür (13) und die erste Staufläche (32) verbindenden zweiten Staufläche (11).
Luftleitelement für einen Ofen zum Abteilen eines Sekundärluftstroms S aus einem Zuluftstrom Z und Weiterleiten desselben zu einem Glasfenster (17), wobei das Luftleitelement (23, 23') zur Ausbildung einer Strömungskammer (33) wannenförmig ausgebildet und mit seinem umlaufenden Rand an der offenen Seite in Anlage mit der Innenseite des Gehäuses (3) oder der Feuertür (13) des Ofens (1) bringbar ist.