DE8129813U1 - Heizofen mit vielstoffbrennraum fuer den einbau in eine kaminfeuerstelle - Google Patents

Description

6. Oktober 1981 169/1

Frauke Werner, geb. Ohms

Münchener Str. 6

6054 Rodgau - 3

" Heizofen mit Vielstoffbrennraum für den Einbau in eine Kaminfeuerstelle "

Die Neuerung betrifft einen Heizofen mit einem Vieistoffbrenn raum, der von einer etwa quaderförmigen, zwei Seitenwände, Boden, Decke, Rückwand und Geschränk sowie einen Rost aufweisenden Brennkammer umgeben ist, für den Einbau in eine Kaminfeuerstene auf mindestens einem Teil seiner Tiefe bis zu einer senkrechten Anschlußebene.

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Kaminfeuerstellen haben im Gegensatz zu anderen gebräuchlichen Heizeinrichtungen für Wohnräume einen extrem schlechten Wirkungsgrad. Die Wärmeabgabe erfolgt ausschließlich durch Strahlung, wobei der größte Teil der Energie ungenutzt durch den Schornstein entweicht. Zusätzlich wird durch den gleichen Schornstein bereits erwärmte Raumluft abgezogen, so daß in den betreffenden Raum bei Luftzufuhr von außen stets Kaltluft eindringt. Eine Kaminfeuerstelle ist daher mehr eine optisch wirksame Dekorationseinrichtung eines Wohnraumes, nicht aber eine unter Wirtschaftlichkeits-Uberlegungen brauchbare Heizeinrichtung.

Es hat nicht an Vorschlägen gefehlt, den Wirkungsgrad von Kaminfeuerstellen durch den Einbau von Wärmetauschern im Strahlungs- und/oder Rauchgasbereich des Kamins zu verbessern. Durch die Wärmetauscher wurde Energie auf eine im Kreislauf umgewälzte oder stehende Wassermenge übertragen. Abgesehen davon, daß eine Raumheizung auf diesem Wege nur mittelbar erfolgen kann, ist sowohl die ursprlingl ichü Installation als auch eine nachträgliche Umrüstung einer vorhandenen Kaminfeuerstelle sehr aufwendig und in vielen Fällen gar nicht durchführbar.

Zur Umrüstung einer Kaminfeuerstelle ist es bereits bekannt, einen herkömmlichen Strahlungs- und Konvektionsofen entsprechend gedrungener Bauart in die Kaminnische hineinzustellen. Wird der Zwischenraum zwischen Heizofen und der Kaminnische nicht verkleidet, so entsteht ein unschöner Anblick. Beim Anbringen einer Verkleidung entsteht das Problem, die in der Kaminnische freiwerdende Wärme möglichst vollständig an den zu beheizenden Raum abzuführen. Die durch Strahlung und Konvektion auf die

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ursprünglichen Kaminbauteile übertragenen Energiemengen gehen ,n der Regel zumindest für die unmittelbare Raumheizung verloren. Zudem führt ein Wärmestau im Bereich des eingebauten Heizofens dazu, daß sich dessen Wandteile sehr viel stärker aufheizen als notwendig. Die Folge ist nicht nur eine verringerte Lebenserwartung des Heizofens, sondern auch ein verschlechterter Wirkungsgrad, da die vom Ofen nicht abgenommene Wärmemenge mindestens teilweise im Rauchgas verbleibt, so daß dieses den Kaminbereich mit einer wesentlich höheren Abgastemperatur verläßt und letztendlich eine beträchtliche Verlustquelle darstellt.

Die bisher bekannt gewordenen Einbauöfen für Kaminfeu'srstellen sind aus den vorstehend genannten Gründen in aller Regel nur für Holz als Brennstoff geeignet.

Im Zuge der ständigen Bemühungen um eine Energieeinsparung einerseits und im Hinblick darauf, eine möglichst große Zahl unterschiedlicher fester Brennstoffe im Haushalt verfeuern zu können, wäre es daher wünschenswert, einen Vielstoffofen anzugeben, der eine möglichst wirtschaftliche Ausnutzung der Brennstoffe ermöglicht.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Heizofen der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei vergleichbarem Temperaturpegel der metallischen Brennkammerteile erreicht, einen möglichst geringen Anteil der Energie an das Kaminmauerwerk abgibt und problemlos in eine bereits vorhandene KaminfeuerstelIe eingebaut werden kann.

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Unter Viel stoffbrennraum wird hierbei ein Brennraum verstanden, in dem vom Holz (Kaminholz) über Braunkohle bis zur Steinkohle jeder handelsübliche Brennstoff verbrannt werden kann und der auch für die Verbrennung von brennbarem Haushaltsmüll, vornehmlich Verpackungsmaterial, geeignet ist. Es ist dabei ganz besonders zweckmäßig, einen derartigen Vielstoffbrennraum mit einem Feuerrost zu versehen, und unterhalb des Rosts einen Aschenkasten anzuordnen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Heizofen neuerungsgemäß dadurch, daß der hintere Teil der Brennkammer bis zur Anschlußebene von einem sich über die Seitenwände, die Rückwand und die Decke erstreckenden, nach hinten geschlossenen Luftführungsgehäuse mit zwei Seitenwänden, Decke und Rückwand mit Abständen umgeben ist und daß zwischen den Decken von Brennkammer und Luftführungsgehäuse ein nach vorn gerichteter Luftaustrittsspalt vorhanden ist.

Durch diese Maßnahme wird ein Konvektionsofen in Form eines einbaufertigen Aggregats erreicht, das - entsprechende Abmessungei vorausgesetzt - ohne aufwendige Umbauarbeiten in herkömmliche Kaminfeuerstellen einsetzbar isc. Die gegebenenfalls noch erforderlichen Abstützelemente, auf die in der Detailbeschreibung noch näher eingegangen wird, sind dabei Teil des Einbauofens und relativ zu diesem verstellbar. Die Bezugsebene, relativ zu der der Einbau erfolgt, wird als Anschlußebene bezeichnet; sie ist die vordere Begrenzungsfläche der Kaminfeuerstelle, die - abgesehen von etwaigen Kaminsimsan in der Regel eben ausgebildet ist. Bezogen auf den Einbauofen

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ist die Anschlußebene diejenige Ebene, bis zu welcher die Brennkammer in die Kaminnische eingesetzt wird.

Durch das Luftführungsgehäuse, das bevorzugt mit dem Ofen baulich fest vereinigt ist, erhält der Ofen eine-n zweiten Mantel, der die eigentliche Brennkammer auf vier Seiten unter Bildung von miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräume umgibt, und zwar an beiden Seitenwänden, an der Rückwand und oberhalb der Decke jeweils über mindestens einen solchen Abstand, wie er durch die Einbautiefe bzw. die Lage der Anschlußebene vorgegeüen ist.

Durch die miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräume entsteht eine starke Konvektionswirkung, durch die die betreffender Oberflächenteile der Brennkammer unter gleichzeitiger Wärmeabfuhr wirksam gekühlt werden. Dadurch verringert sich auch diejenige Wärmemenge, die durch Strahlung auf das Luftführungsgehäuse übertragen wird, das nun seinerseits wirksam der gleichen Konvektionsluft ausgesetzt ist. Durch intensive Wärmeabfuhr von den Oberflächenteilen der Brennkammer sinkt wiederum die Rauchgastemperatur, so daß auch die Energieverluste in den Abgasmengen merklich verringert werden. Abgesehen von dem Rauchgasabzug, den der Heizofen natürlich benötigt, findet keine merkliche Wärmeübertragung auf das Kaminmauerwerk statt: Der allergrößte Teil der in den Brennstoffen vorhandenen Energiemenge wird der Raumluft mitgeteilt. Durch die sehr viel wirksamere Kühlung können auch solche Brennstoffe verheizt werden, die einen hohen Heizwert haben bzw. hohe Verbrennungstemperaturen erzeugen wie beispielsweise Steinkohle.

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Die betreffenden Heizöfen haben notwendigerweise in ihrem hinteren Tei1 einen Anschlußstutzen für den Rauchgasabzug. Um kaine zusätzliche Bautiefe in Kauf nehme' zu müssen, hat der Anschlußstutzen einen rechteckigen Querschnitt und ist durch die Decke de. Brennkammer hindurchgefühlt. Da der Anschlußstutzen notwendigerweise auch durch die Decke des Gehäuses hindurchgeführt werden maß, ergibt sich an dieser Stelle des Zwischenraums eine Verengung des Strömungsquerschnitts. Um die Auswirkungen der Strömungsverengung zu verringern, wird gemäß der weiteren Neuerung vorgeschlagen, daß die Seitenwände der Brennkammer mit Abstand unterhalb der Decke des Gehäuses enden, derart, daß die Zwischenräume zwischen den Seitenwänden von Brennkammer und Gehäuse auf ihrer gesamten Länge in den Zwischenraum zwischen den Decken von Brennkammer und Gehäuse einmünden.

Durch diese Maßnahme wird ein Luftstau auf der Ofenrückseite wirksam vermieden. Die gesamte Konvektionsluft muß nicht über die Ofenrückseite über die verengten Strömungsquerschnitte beiderseits des Anschlußstutzens strömen, was einer Reihenschaltung der Strömungskanäle gleich käme. Vielmehr kann ein Teil der Konvektionsluft über die beiden oberen, seitlichen Längskanten der Brennkammer in den Zwischenraum zwischen den beiden Decken einströmen. Hierbei handelt es sich um Luft, die noch verhältnismäßig kühl ist und den an dieser Stelle am stärksten belasteten Teil des Ofens wirksam kühlt, nämlich die Decke der Brennkammer, die von starker Strahlungswärme sowie von aufsteigenden Rauchgasen getroffen wird. Es handelt sich hierbei zumindest teilweise um die Ausbildung paralleler Strömungswege, wodurch jedoch die Wirksamkeit der Kühlung der

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Ofenrückwand nicht nennenswert beeinträchtigt wird, zumal an dieser Stelle regelmäßig keine Spitzentemperaturen erzeugt werden.

Zum Zwecke einer definierten Aufteilung der Luftströmung ist es gemäß der weiteren Neuerung besonders vorteilhaft, wenn 1m Bereich des Gehäuses an den Seltenwänden der Brennkammer Leiteinrichtungen flir die Konvektionsluft wärmeleitend befestigt werden, die von einer horizontalen Richtung in eine im wesentlichen vertikale Richtung Übergehen und mit Abstand vor den Seitenwänden des Gehäuses enden. Diese Leiteinrichtungen haben zusätzlich die Wirkung von "Kühlrippe!!¹¹, die den Wärme-Übergang an die Konvektionsluft begünstigen. Durch die Einhaltung eines Abstandes von den Seitenwänden des Gehäuses wird vermieden, daß Wärme durch Leitung auf das Gehäuse übertragen wird. Die Verhältnisse können durch eine steigende Anzahl von Leiteinrichtungen idealisiert werden, jedoch hat es sich in der Praxis als durchaus ausreichend erwiesen, beispielsweise nur zwei Leiteinrichtungen in Form von "Kühlrippen" anzubringen.

Bezüglich der Luftführung über die gesamte Ofenoberfläche hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen Geschränk und Gehäuse auf beiden Selten der Brennkammer senkrechte Luftschächte angeordnet sind» deren hintere Schachtwände in der Anschlußebene liegen und luftdicht mit den senkrechten

Kanten der Seitenwände des Gehäuses verbunden sind.

Durch die hinteren Schachtwände wird eine breitere Ausladung der gesamten äußeren Ofenkontur erreicht. Hierdurch wird nicht

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nur ein seitlich etwa verbleibender Restquerschnitt der Kaminnische wirksam verdeckt, so daß nicht nur optisch ein gefälliger Eindruck erzeugt wird, sondern die Luftschächte haben auch einen beträchtlich größeren Querschnitt als dies dem Abstand zwischen den Seitenwä'nden von Brennkammer und Gehä'use entspricht. Auf diese Weise werden sehr große Ansaugquerschnitte zur Verfugung gestellt, so daß nicht bereits an der Lufteintrittsstelle Strömungsverengungen gebildet werden, die einen Druckverlsut und damit eine Ver-',0 minderung der Konvektionsluftmenge zur Folge hätten.

Das Vorhandensein der Luftschächte läßt sich gemäß der weiteren Neuerung noch vorteilhaft dadurch ausgestalten, daß die Luftschächte sich nach oben hin über die Decke und die Seitenwände der Brennkammer hinaus erstrecken und durch eine Abdeckplatte verschlossen sind, die Über beide Luftschächte durchgehend ausgebildet ist und gegenüber der Decke der Brennkammer einen auf mindestens einem Teil des Umfangs offenen Zwischenraum einschließt.

Durch die beschriebene Abdeckplatte erhält der Ofen auch im Bereich seiner nicht eingebauten Länge eine doppelte Wandung» die von Konvektionsluft durchströmt wird. Hierdurch wird nicht nur die Wärmeabfuhr merklich verbessert» sondern auch die Abdeckplatte hat eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Decke der Brennkammer, so daß eine größere Sicherheit gegen Feuergefahr gegeben 1st, wenn beispielsweise versehentlich € brennbarer Gegenstand auf dem Heizofen abgestellt wird.

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Dadurch, daß sich die beiden Luftschächte seitlich über die Decke der Brennkammer hinaus erstrecken, kann Konvektionsluft über die beiden seitlich gelegenen oberen Längskanten der Brennkammer in den Zwischenraum zwischen Decke und Abdeckplatte einströmen. Für das Ausströmen der Luft ist es ganz besonders zweckmäßig, wenn der Zwischenraum zwischen Abdeckplatte und Decke der Brennkammer in den Luftaustrittsspalt des Gehäuses einmündet. Der Kühleffekt der Decke der Brennkammer kann noch dadurch weiter verbessert werden, daß zwischen Geschränk und Abdeckplatte ein zur Ofenvorderseite offener Luftspalt vorhanden ist. Es hängt alsdann von der Druckdifferenz ab (die durch ein Gebläse beeinflußt werden kann) ob durch den Luftspalt oberhalb des Geschränks heiße Konvektionsluft austritt oder zusätzlich kühle Raumluft angesaugt wird.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Abdeckplatte an ihrer in der Anschlußebene liegenden Hinterkante eine senkrechte Flanschplatte besitzt, in der ein Spalt angeordnet ist, der mit dem Luftaustrittsspalt des Gehäuse zur Deckung bringbar ist.

Die betreffende Flanschplatte dient zunächst einmal dazu, den an dieser Stelle regelmäßig vorhandenen Zwischenraum zwischen dem Einbauofen und der Oberkante der Kaminnische optisch zu verdecken. Um auch wärmemäßig eine Abdichtung zu erzielen, ist es besonders zweckmäßig, zwischen Flanschplatte und Vorderseite des Kaminmauerwerks eine elastische Dichtung» beispielsweise aus Steinwolle, anzubringen. Die Flanschplatte kann dabei hinsichtlich ihrer oberen Kontur sehr unterschiedliche Ab-

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messungen haben. Je nach der Höhe und Form der Kaminnische kann die Flanschplatte eine große Höhe und beispielsweise auch eine gekrümmte obere Begrenzungslinie aufweisen. Um dabei ohne größere Maßnahmen eine entsprechende Variationsbreite zu erzielen, ist es besonders zweckmäßig, die Abdeckplatte abnehmbar auszubilden.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Luftschächte spiegelsymmetrische prismatische Querschnitte besitzen und zwischen der hinteren Schachtwand und dem Geschränk eine Außenwand aufweisen, die unter einem Winkel von weniger als 60 Grad schräg zur Anschlußebene verläuft und von der Geschränkebene ausgeht.

Durch den flachen Anstellwinkel der vorderen Schachtwände wird nicht nur ein größerer Schachtquerschnitt bei gegebenen übrigen Abmessungen erreicht, sondern die betreffenden Schachtwände werden auch optisch in den Vordergrund geschoben. Dadurch wird zusammen mit dem Geschränk ein sehr viel vorteilhafterer Gesamteindruck erzeugt, was sich aus folgendem Zusammenhang ergibt:

Das "Geschränk" ist ein in der Regel aus Gußeisen bestehender Rahmen mit ebenfalls aus Gußeisen bestehenden Türen für die Feuerungsöffnung und den Aschenkastenraum. Das Geschränk läßt sich vorteilhaft auf den Publikumsgeschmack im Zuge der herrschenden Nostalgiewelle ausrichten. Auf den schrägen Außen· wänden, die im allgemeinen aus Stahlblech bestehen, lassen sich Ziergitter anbringen, die gleichfalls aus Gußeisen bestehen und mit den notwendigen Lufteintrittsöffnungen ver-

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sehen sind. Dadurch läßt sich die gesamte von vorn sichtbare Außenfläche des Einbauofens so yestalten, als ob es sich um e^nen vollständig aus Gußeisen bestehenden Ofen handelt. Durcn den spitzen Anstellwinkel der Seitenwände bzw. der Ziergitter können bei entsprechender seitlicher Ausladung des gesamten Ofens etwa noch vorhandene Seitenwände der Luftsc.hächte, die parallel zu den Seitanwänden der Brennkammer verlaufen, so schmal gehalten werden, daß sie optisch nicht mehr in Erscheinung treten.

Durch die räumliche Gestaltung der Luftschächte'haben diese einen solchen Querschnitt, daß es ohne weiteres möglich ist, in jedem Luftschacht hinter der Zuluftöffnung ein Gebläse anzuordnen, das von außen nicht mehr sichtbar ist. Bei der Anbringung großflächiger Ziergitter verfährt man dabei zweckmäßig so, daß ein Teil des Ziergitters durch das Blech der Schachtwand verdeckt ist, während nur ein kleiner Teil der Querschnittfläche des Ziergitters die Ansaugöffnung für das Gebläse bildet. Das Vorhandensein eines Gebläses ist hierbei von außen Überhaupt nicht mehr zu erkennen.

Dabei ist es nicht erforderlich, das bzw. die Gebläse ständig in Betrieb zu halten. Die Gebläse können lediglich für den Fall, daß eine kurzzeitige Raumaufheizung erwünscht ist, vorübergehend eingeschaltet werden. Im Dauerbetrieb des Ofens ist die sich ergebende Naturkonvektion vollständig ausreichend, um eine ausreichende Beheizung des Raumes sicherzustellen.

Die beiden seitlichen Luftschächte können aber noch einem weiteren Verwendungszweck zugeführt werden: Abgasmessungen

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haben ergeben, daß in den Rauchgasen von Heizöfen ein unerwünscht hoher Anteil an CO enthalten ist. Dieser Anteil kann dadurch vermindert werden, daß man in den mittleren oder hinteren Teil des Brennraums Frischluft einführt, die zu einer Nachverbrennung des CO führt. Diese Luftzufuhr kann gemäß der weiteren Erfindung in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß durch die Brennkammer ein Rohr quer hindurchgeführt ist, das im Brennraum mindestens eine Luftaustrittsöffnung besitzt und dessen beide offene Enden beiderseits in die Luftschächte münden. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß die Eintrittsöffnungen des Rohres von außen völlig unsichtbar sind, ohne daß eine Behinderung der zuströmenden Luft erfolgt.

Um eine besonders einfache Befestigung für das Geschränk zu erzielen, wird gemäß der weiteren Erfindung so vorgegangen, daß die Befestigungsfläche für das Geschränk aus beiderseitigen Verlängerungen der schrägen Außenwände der Luftschächte besteht, die in eine gemeinsame, zur Anschlußebene parallele Ebene abgebogen sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Neuerungsgegenstandes ergeben sich aus der Detailbeschreibung.

Ein AusfUhrungsbeispiel des Neue^ungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 nSher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung des Heizofens bei abgenommener Abdeckplatte,

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Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Abdeckplatte,

Figur 3 einen Vertikalschnitt entlang der Symmetrieebene des Heizofens in eingebautem Zustand, und

Figur 4 einen Horizontalschnitt durch den Heizofen knapp ober-halb der Decke der Brennkammer.

In Figur 1 ist eine etwa quaderförmige Brennkammer 1 dargestellt, die aus zwei Seitenwänden 2 und 3, einem Boden 4, einer Decke 5, einer Rückwand 6 und einem Geschrärk 7 besteht. Das Geschränk 7 werst einen gußeisernen Rahmen, eine Feuerungstür 8 und eine .'.schenraumxür 9 auf. Im Innern der Brennkammer befindet sich ein Feuerungsrost 10 (Figur 3). Mit der Decke fest verbunden ist ein Anschlußstutzen 11 mit recheckigem Querschnitt, dessen unteres Ende 11a und dessen Durchdringungsstelle 11b durch die Decke 5 durch gestrichelte Linien angedeutet sind.

Der hintere Teil der Brennkammer 1 ist bis zu einer Anschlußebene 12, die in Figur 1 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, von einem Luftflihrungsgehäuse 13 umgeben, welches aus zwei Seitenwänden 14 und 15, einer Decke 16 und einer Rückwand 17 besteht. Das Luftführungsgehäuse wird nachfolgend nur kurz als "Gehäuse" bezeichnet. Das Gehäuse hält ZM den jeweils benachbarter Teilen der Brennkammer 1 ausreichend groß dimensionierte Abstände ein, so daß von planparallelen Wänden begrenzte Zwischenräume entstehen, in denen eine Konvektion möglich ist. Die an den beiden Seitenwänden und an der Rückwand liegenden Zwischenräume sind nach unten hin

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durch eine Platte 18 verschlossen. Sämtliche Zwischenräume münden in einen nach vorn gerichteten Luftaustrittsspalt 19, der zwischen den Recken 5 und 16 gebildet wird. Demgegenüber .-önnen die in der gleichen senkrechten Ebene zwischen den benachbarten SeHenwänden gebildeten Spalte als Lufteintrittsspalte 20 und 21 bezeichnet werden.

Es ist zu erkennen.und wird in Figur 3 noch deutlicher herausgestellt, daß die Seitenwände 2, 3 der Brennkammer 1 mit Abstand unterhalb der Decke 16 des Gehäuses 13 enden. Dadurch münden die Zwischenräume zwischen den Seitenwänden 2/14 und 3/15 auf ihrer gesamten Länge (in Tiefenrichtung) in den Zwischenraum zwischen den Decken 5/16. Die Konvektionsluft kann infolgedessen in Richtung derjenigen Pfeile stromes, die im Zusammenhang mit dem Gehäuse 13 eingezeichnet sind.

Es ist erkennbar, daß nicht die gesamte Konvektionsluft

auf beiden Seiten des Anschlußstutzens 11 vorbeiströmsn muß, sonder daß bereits ein nicht unbeträchtlicher Teil der Luft den (kürzeren) Weg unmittelbar über die beiden oberen parallelen Längskanten der Brennkammer 1 nehmen und hierbei den intensiv beheizten Teil der Decke 5 vor dem Anschlußstutzen 11 wirksam kühlen kann. Die stromungsteiler.de Wirkung des Anschlußstutzens 11, die ansonsten einer, "toten Raum" zur Folge hätte, wird auf diese Weise größtenteils wieder aufgehoben, da die über die beiden Längskanten nach oben und innen strömende Konvektionsluft auch in den Raum vor dam AnschluBstutzen eindringt.

An den Seitenwänden 2 und 3 der Brennkammer 1 sind Leiteinrichtungen 22 gut wärmeleitend befestigt. Die Leiteinrichtungen

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bestehen aus Stahlblech und haben die Form gekrümmter Leitschaufeln. Sie erstrecken sich von den Lufteintrittsspalten 20 und 21 ausgehend zunächst in horizontaler Richtung und verlaufen dann allmählich gekrümmt in einer vertikalen Richtung. Durch Dimensionierung der Leiteinrichtungen aach Form und Lage läßt sich eine gezielte Beeinflussung der Strömungswege erreichen. Diese Dimensionierungen lassen sich aufgrund von Versuchen festlegen. Zusätzlich stellen die Leiteinrichtungen eine Oberflächenvergrößerung nach Art von "KUhI-rippen" dar. Ihre äußeren Kanten haben jedoch einen merklichen Abstand von den Seitenwänden 14 und 15 des Gehäuses 13, so daß eine Wärmeübertragung durch Leitung ausgeschlossen ist.

Zwischen dem Geschränk 7 und dem Gehäuse 13 sind auf beiden Seiten der Brennkammer 1 senkrechte Luftschächte 23 und 24 angeordnet, deren hintere Schachtwände 25 und 26 in der Anschlußebene 12 liegen. Die Schachtwände sind luftdicht mit den senkrechten Kanten 27 der Seitenwände 14 und 15 verbunden (in Figur 1 sind immer nur die Verhältnisse auf der rechten Seite des Ofens sichtbar; die gleiche Anordnung liegt spiegelsymmetrisch auf der anderen Öfenseite vor).

Die Luftschächte 23 und 24 erstrecken sich nach oben über die Decke S und die Seitenwände 2» 3 der Brennkammer 1 hinaus. Dies ist daran erkennbar, daß ein Teil des Stahlblechs der Luftschächte 23 und 24 Verlängerungen 28 und 29 bildet, die in den Querschnitt der Brennkammer 1 an deren Vorderseite hineinragen. Die Verlängerungen liegen in einer gemeinsamen, zur Anschlußebene 12 parallelen Ebene und dienen zur Auflage und zur Befestigung des Geschränks 7. Die Verlängerungen 28 und 29

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ragen nach oben geringfügig Über die Decke 5 hinaus und dienen unter anderem zur Abstützung einer Abdeckplatte 30, die in Verbindung mit Figur 2 nachfolgend näher erläutert wird.

Die Abdeckplatte 30 besteht aus einem horizontalen Teil 30a, dessen Kontur dem vor der Anschlußebene 12 liegenden Teil der Brennkammer 1 mit den beiden seitlich angesetzten Luftschächten 23 und 24 entspricht, sowie aus einer Flanschplatte 30b, die sich von der Hinterkante 30c ausgehend senkrecht nach oben erstreckt. Die Hinterkante 30c liegt in eingebautem Zustand etwa in der Anschlußebene 12 (Materialstärke und etwa zwischengelegtes Dichtungsmaterial vernachlässigt). In der Flanschplatte 30b befindet sich ein Spalt 31, der sich nach unten bis zur Hinterkante 30c erstreckt und in eingebautem Zustand mit dem Luftaustrittsspalt 19 des Gehäuses 13 fluchtet.

Sämtliche Außenkanten der Abdeckplatte 13 sind zur Erhöhung der Steifigkeit schwach abgekantet. Die Oberkante 3Od der Flanschplatte 30b ist dabei weiten Variationen zugänglich, wie die beiden gestrichelten Linien zeigen. Dadurch ist es möglich, auch größere oder kompliziert geformte Kaminnischen einwandfrei abzudecken. Bei entsprechender Größe der Flanschplatte 30b ist es möglich, auv ihr zusätzlich dekorative Elemente aus Gußeisen anzubringen.

Die Abdeckplatte 30 ist aufgrund ihrer Form Über beide Luftschächte durchgehend ausgebildet und hat dabei aufgrund der Höhenlage der Oberkanten der Luftschächte gegenüber der Decke der Brennkammer 1 einen entsprechenden Abstand, durch den ein Zwischenraum mit plan-parallelen Begrenzungswänden gebildet wird» der auf mindestens einem Teil des Umfang zu benachbarten Räumen hin offen ist« zumindest in

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Richtung auf die beiden genannten Luftschächte sowie in Richtung auf den Luftaustrittsspalt 19. Zum Zwecke einer Intensivierung der Luftströmung ist weiterhin zwischen Geschränk 7 und Abdeckplatte 30 ein zur Ofenvorderseite hin offener Luftspalt 32 vorhanden, von dem in Figur 1 nur die unteren und seitlichen Begrenzungsflächen zu erkennen sind. Die obere Begrenzungsfläche wird dabei durch die Unterseite der Abdeckplatte 30 (in eingebautem Zustand) gebildet.

Aus den Figuren 1 und 4 ist zu entnehmen, daß die Luftschächte 23 und 24 spiegelsymmetrische prismatische Querschnitte besitzen (Vierkantprisma). Zwischen der jeweils hinteren Schachtwand 25 bzw. 26 und dem Geschränk 7 ist je eine Außenwand 33 bzw. 34 angeordnet, die unter einem Winkel von weniger als 60 Grad schräg zur Anschlußebene verläuft und von der Geschränkebene ausgeht. Aufgrund der Tatsache, daß die Anschlußebene 12 etwa auf der Hälfte der gesamten Ofentiefe verläuft, ergibt sich, daß der Ofen mit einer beträchtlichen seitlichen Ausladung hergestellt werden kann, die naturgemäß von dem Abstand der beiden Schachtseitenwende 35 und 36 abhängig ist. Um dem Ofen ein gefälliges Aussehen zu verleihenj sind diese Schachtseitenwände besonders schmal gehalten« wodurch die Außenwände 33 und 34 entsprechend groß gehalten werden können.

Hierbei ergibt sich ein beträchtlicher Querschnitt der einzelnen Luftschächte, der den Einbau weiterer Elemente ebenso begünstigt wie die erforderliche Luftströmung. Im Hinblick auf möglichst große Strömungswege sind daher die Zuluftöffnungen 37 und 38 in den schrägen Außenwänden angeordnet.

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Auf den schrägen Außenwänden befinden sich Ziergitter 39, von denen nur das rechte geneigt ist. Während das Ziergitter praktisch die gesamte Fläche der Außenwand einnimmt, erstreckt sich die Zuluftöffnung nur über einen Teil der Fläche des Ziergitters, was sich unschwer aus einem Vergleich der Darstellungen in Figur 1 ergibt. Diese Maßnahme hat ihre besondere Bedeutung dann, wenn hinter der Zuluftöffnung ein Gebläse 40 angeordnet ist, welches den Druck in den Luftschächten erhöht (Figur 4).

Aus den Figuren 1 und 3 ist noch ersichtlich, daß sich quer durch die Brennkammer 1 ein Rohr 41 erstreckt, das im Brennraum 1a eine Reihe von Luftaustrittsöffnungen besitzt, die durch die gestrichelten senkrechten Pfeile symbolisiert sind. Die beiden offenen Enden des Rohres 41 münden beiderseits in die Luftschächte 23 und 24, sind also von außen unsichtbar.

Hervorzuheben ist noch, daß der zwischen den Luftschächten bzw. vor der Anschlußebene liegende und aus der Kaminn;sche herausragende Teil des Ofens für die erzielbare Heizleistung, bezogen auf das Volumen der Brennkammer von ganz besonderer Bedeutung ist. Bevorzugt ragt etwa die halbe Ofentiefe aus der Kaminnische heraus.

In Figur 3 ist zusätzlich folgendes zu erkennen: Hinter der Aschenraumtür 9 befindet sich unterhalb des Feuerungsrostes 10 ein Aschenkasten 42, der auf dem Boden 4 aufliegt. Der Rost 10 ist allseitig von einer sich nach oben erweiternden Auskleidung 43 aus einem feuerfesten Keramikwerkstoff umgeben. Zwischen dem Feuerungsrost 10 und der öffnung des Anschlußstutzens 11 am unteren Ende 11a befindet

3Q sich ein Leitblech 44, welches die Rauchgase auf einen Umweg

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zwingt, der unterhalb des Rohres 41 vorbeiführt. Das obere Ende des Anschlußstutzens 11 ist mittels eines Obergangsstücks 45 "rechteckig-auf-rund" an ein rundes Ofenrohr 52 angeschlossen.

Die Decke 16 des Gehäuses 13 besitzt noch eine in Figur 1 nicht gezeigte Lippe 46, die geringfügig über die Anschlußebene 12 hervorsteht und auch aus dem Spalt 31 (Figur 2) herausragt, um die austretende Heißluft sn einem Aufsteigen unmittelbar an der Kaminvorderseite zu hindern. Die Lippe 46 kann dabei schwach abwärts gekrümmt sein, um an dieser Stelle eine Beschleunigung zu erzeugen, durch die die Heißluft weiter in den Raum geblasen wird.

Der Ofen ruht mit seinem Boden 4 (gegebenenfalls über Distanzstücke) auf der Kaminausmauerung 47. An der Vorderseite des ofens sind in der Höhe verstellbare Stützen 48 angebracht, mit denen der Ofen sich auf dem Zimmerboden 49 abstützt. Ein Schutzblech 50 dient zum Auffangen von etwa aus der Feuerungstür 8 oder der Aschenraumtür 9 herausfallenden Partikeln.

Es ist erkennbar, daß derjenige Teil der Konvektionsluft, der von den Seitenwänden her in den Zwischenraum zwischen den Rückwänden 6 und 17 eindringt aiii oberen Ende dieses Zwischenraums nach links in den Zwischenraum zwischen den beiden Decken 5 und 16 umgelenkt wird, wobei die Luft beiderseits des Anschlußstutzens 11 vorbeigefUhrt wird. Es ist aber auch erkennbar, daß derjenige Teil der Konvektionsluft, der unmittelbar nach oben aufsteigt, sei es durch die Wirkung der Leiteinr-ichtungen 22, sei es durch den Abstand zwischen den

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Leiteinrichtungen und den Seitenwänden der Gehäuse, auch bereits vor dem Anschlußstutzen 11 in den Zwischenraum zwischen den Decken 5 und 16 eintreten kann. Die Abdeckplatte 30 ist hier gezeigt.

In Figur 4 ist zusätzlich folgendes zu erkennen: An den Außenflächen der Seitenwände 2 und 3 sind Aufnahmen 51 befestigt, in denen die Stützen 48 (Figur 3) mittels nicht gezeigter Klemmschrauben höhenverstellbar gehalten sind. Die beiden Gebläse 40 sind ohne weiteres in den Luftschächten 23 und 24 unterzubringen, wobei ein zusätzlicher Wärmeschutz durch zwischengeschaltete Abschirmungen erreichbar ist. Die Konvektionsluft tritt durch die Luftspalte 20 und 21 ein und strömt von hier aus teilweise in den Zwischenraum zwischen den beiden Rückwänden 6 und 17, wo sich die beiden Teil luftströme vereinigen Deutlich sichtbar ist, daß die Außenkanten der Leiteinrichtungen 22 einen merklichen Abstand von den Seitenwänden 14 und 15 des Gehäuses haben, so daß einmal ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen den Seitenwänden 2/14 bzw. 3/15 vermieden wird und zum andern eine senkrechte Umströmung der Leiteinrichtungep nicht vollständig verhindert wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden in drei Versuchen mit verschiedenen festen Brennstoffen die nachfolgend wiedergegebenen Versuchsergebnisse gemessen (s. Tabelle).

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Zusammenstellung der Versuchsergebnisse

Versuch Nr.

Brennstoff	3	kg	Buchenhol ζ-	Braunkohlen	CS-Briketts
	h	scheite	briketts 7"	50 g
Anzahl der Aufgaben	kg/h	(je 3 Scheite)	3 (je 7 1/2 Briketts)	2
Aufgabe, insgesamt	Pa	16,67	11,79	9,6
Versuchsdauer	0C	3,0	3,0	4,0
Stündlicher Abbrand	•c	5,560	3,930	2,40
Förderdruck	%	10 - 15	10 - 15	12 - 16
Abgastemperatur	%	390	400	309
Raumtemperatur		25	24	20
CO2-Gehalt des Abgases	%	11,61	12,85	7,72
CO -Gehalt des Abgases	%	0,87	0,59	0,28
Verluste durch	%
- fühlbare Wärme	%	22,9	21,1	22,8
- gebundene Wärme	kcal/h	4,5	2,8	2,0
- brennbare Rückstände	kW	0,8	1,0	3,8
Wirkungsgrad	71,8	75,1	71,4
Wärmeleistung	15230	• 13822	13121
	17,71	16,07	15,26

Claims (1)

1. 6. Oktober 1981 169/1

   SCHUTZANSPRÜCHE :

   1. Heizofen mit einem Vielstoffbrennraum, der von einer etwa quaderförmigen, zwei Seitenwände, Boden, Decke, Rückwand und Geschränk sowie einen Rost aufweisenden, Brennkammer umgeben ist, für den Einbau in eine

   Kaminfeuerstelle auf mindestens einem Teil seiner Tiefe

   bis zu einer senkrechten Anschlußebene, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil der Brennkammer (Ί) bis zur Anschlußebene (12) von einem sich über die Seitenwände (2, 3), die Rückwand (6) und die Decke (5) erstreckenden, nach hinten geschlossenen Luftführungsgehäuse (13) mit zwei Seitenwänden (14, 15), Decke (16) und Rückwand (17) mit Abständen umgeben ist und daß zwischen den Decken (5; 16) von Brennkammer (1) und Luftführungsgehäuse (13) ein nach vorn gerichteter Luftaustrittsspalt (19) vorhanden ist.

   2. Heizofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (2, 3) der Brennkammer (1) mit Abstand unterhalb der Decke (16) des Luftführungsgehäuses (13) enden, derart, daß die Zwischenräume zwischen den Seitenwänden (2; 14 bzw. 3; 15) von Brennkammer (1) und Gehäuse (13) auf ihrer gesamten Länge in den Zwischenraum zwischen den Decken (5; 16) von Brennkammer (1) und Gehäuse (13) münden.

   3. Heizofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gehäuses (13) an den Seitenwänden (2, 3) der Brennkammer (1) Leiteinrichtungen (22) wärmeleitend

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   befestigt sind, die von einer horizontalen Richtung in eine im wesentlichen vertikale Richtung übergehen und mit Abstand vor den Seitenwänden (14, 15) des Gehäuses (13) enden.

   4. Heizofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geschränk (7) und Gehäuse (13) auf beiden Seiten der Brennkammer (1) senkrechte Luftschächte (23, 24) angeordnet sind, deren hintere Schachtwände (25, 26} in der Anschlußebene (12) liegen und luftdicht mit den senkrechten Kanten (27) der Seitenwände (14, 15) des Gehäuses (13) verbunden sind.

   5. Heizofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte (23, 24) sich nach oben über die Decke (5) und die Seitenwände (2, 3) der Brennkammer (1) hinaus erstrecken und durch eine Abdeckplatte (30) verschlossen sind, die über beide Luftschächte durchgehend ausgebildet ist und gegenüber der Decke der Brennkammer einen auf mindestens einem Teil des Umfangs offenen Zwischen· raum einschließt.

   6. Heizofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Abdeckplatte (30) und Decke (5) der Brennkammer (1) in den Luftaustrittsspalt (19) des Gehäuses (13) mündet.

   7. Heizofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geschränk (7) und Abdeckplatte (30) ein zur Ofenvorderseite offener Luftspalt (32) vorhanden ist.

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   8. Heizofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (30) abnehmbar 1st.

   9. Heizofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (30) an Ihrer in der Anschlußebene (12) liegenden Hinterkante (30c) eine senkrechte Flanschplatte (30b) besitzt, in der ein Spalt (31) angeordnet ist, der mit dem Luftaustrittsspait (19) des Gehäuses (13) zur Deckung bringbcir 1st.

   10. Heizofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Luftschächte (23, 24) spiegelsymmetrische prismatische Querschnitte besitzen und zwischen der hinteren Schachtwand (25, 26) und dem Geschränk (7) eine Außenwand (33, 34) aufweisen, die unter einem Winkel von weniger als 60 ° schräg zur Anschlußebene (12) verläuft und von der Geschränkebene ausgeht.

   11. Heizofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußebene (12) etwa auf der Hälfte der Ofentiefe verläuft.

   12. Heizofen nach Anspruch 10, dadurch gejcenjnζeJchnet, daß in der schrägen Außenwand (33, 34) des Luftschachts (23,

   24) eine Zuluftöffnung (37, 38) angeordnet ist.

   13. Heizofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der schrägen Außenwand (33, 34) ein Ziergitter (39) angebracht ist, hinter dem sich die Zuluftöffnung (37,

   38) befindet.

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   14. Heizofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Zuluftöffnung (37, 38) und ausschließlich im Innern des Luftschachts (23, 24) ein Gebläse (40) angeordnet 1st.

   15. Heizofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Brennkammer (1) ein Rohr (41) quer hindurchgeführt ist, das im Brennraum (1a) mindestens eine Luftaustrittsöffnung besitzt und dessen beide offene Enden beiderseits in die Luftschächte (23, 24) münden.

   16. Heizofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsfläche für das Geschränk (7) aus beiderseitigen Verlängerungen (28, 29) der schrägen Außenwände (33, 34) der Luftschächte (23, 24) besteht, die in eine gemeinsame, zur Anschlußebene (12) parallele

   Ebene abgebogen sind.

   17. Heizofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vor der Anschlußebene t2 liegende Teil des Ofens in der Draufsicht die Form eines symmetrischen Trapezes besitzt, dessen schräge Seiten unter je einem Winkel kleiner als 60 Grad zur Anrchlußebene verlaufen.