WO1993016331A1 - Ofen für feste brennstoffe - Google Patents

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WO1993016331A1
WO1993016331A1 PCT/AT1993/000024 AT9300024W WO9316331A1 WO 1993016331 A1 WO1993016331 A1 WO 1993016331A1 AT 9300024 W AT9300024 W AT 9300024W WO 9316331 A1 WO9316331 A1 WO 9316331A1
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WO
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combustion chamber
wall
chamber
partition
oven according
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PCT/AT1993/000024
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English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Mayr
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PATRAM (PATENT AND TRADEMARK ADMINISTRATION) Ltd
Original Assignee
PATRAM (PATENT AND TRADEMARK ADMINISTRATION) Ltd
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F24B5/00—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • F24B5/021—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves combustion-air circulation
    • F24B5/025—Supply of secondary air for completing combustion of fuel
    • 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
    • F24B1/02—Closed stoves
    • F24B1/026—Closed stoves with several combustion zones

Definitions

  • the invention relates to a stove, in particular a stove, for solid
  • a furnace is already known, according to DE-OS 40 03 835, by the same applicant, in which, in order to achieve almost complete combustion and thus to increase the efficiency of the known heating device, the combustion chamber is dome-like by the arrangement of one Feuerstel ⁇ le partially covering partition is formed. This extends between the two side walls from a rear wall in the direction of a front wall, as a result of which a cross-sectional narrowing in the flow area of the flue gases is provided. causes the consequent longer residence time "of the flue gases in the combustion chamber, however structure in connection with the achievable by the dome-shaped formation of higher Feuerraumtempera ⁇ , low pollutant emissions and increased efficiency. Act During operation of such a heating device Verände- stanchions disadvantageous in the draft conditions of , as they usually occur with changing weather conditions.
  • a further known heating device - according to DE-PS 31 17 290 - the flue gases are fed from the combustion chamber to a downstream second combustion chamber into which fresh air is conducted, which is by means of a heat exchanger which forms a partition between the combustion chamber and the afterburning chamber is preheated.
  • the partition wall designed as a heat exchanger brings about a temperature reduction in the afterburning chamber, which has a disadvantageous effect on the afterburning, as a result of which an additional energy supply in the form of electrical energy in the area of the flue gas duct to the afterburning chamber is required.
  • the object of the invention is to provide a furnace which has an afterburning chamber arranged downstream of the combustion chamber, in which fresh air required for the afterburning is supplied with an afterburning chamber Maintaining the post-combustion of the flue gases at a suitable temperature level is achieved.
  • the surprising advantage of this is that the arrangement of the air duct on the combustion chamber side on the partition dividing the combustion chamber preheats the post-combustion air supplied by the latter and thus promotes the post-combustion process.
  • the heat energy extracted from the combustion chamber causes a reduction in the combustion chamber temperature, as a result of which the combustion process is slowed down and thus a uniform energy conversion is achieved.
  • an injector effect occurs at the outlet openings for the post-combustion air, which is directly dependent on the instantaneous combustion chamber output and the flue gas quantity thereby developed. This results in an automatic adjustment in the supply of the post-combustion air as a function of the combustion output, which saves further control devices and prevents incorrect regulations endangering safety.
  • An embodiment according to claim 4 is also advantageous, as a result of which a temperature reduction in the afterburning chamber which adversely affects afterburning is avoided. & Also of advantage is an embodiment defined in claim 5, characterized because a streamlined and low flow resistances having Direction t "curve is achieved for the air channel.
  • an embodiment according to claim 7 is also advantageous, as a result of which a symmetrical formation of the flame development in the secondary combustion chamber is achieved.
  • An embodiment according to claim 8 is also possible because the overall height for the furnace designed with the afterburning air supply device can thereby be kept low.
  • An embodiment according to claim 11 is also possible, as a result of which the higher temperature level 30 required for the afterburning process is achieved over the entire operating period of the heating device, with the exception of heating operation.
  • An embodiment according to claim 14 is also possible, because in this way circulation of the combustion air in the afterburning chamber, and associated use of the thermal energy contained therein, is achieved to maintain the afterburning process.
  • An embodiment according to claim 15 is also advantageous because it means that no additional holding and / or cladding elements are required in the area of the afterburner.
  • An embodiment according to claim 16 is also advantageous because this means that less assembly work is required in the delivery of the furnaces equipped with the afterburning chamber and the costs for such heaters are thus kept low.
  • a further advantageous embodiment is described in claim 17, because this extends the flow path of the flue gases from the afterburner into the flue pipe and thus improves the use of heat by the thermal energy contained in the flue gases.
  • An embodiment according to claim 19 is advantageous, as a result of which separate cutouts for the supply of the post-combustion air in the insulating material are dispensed with.
  • An embodiment according to claim 22 is advantageous because it achieves automatic regulation to the temperature level required for afterburning and the risk of overheating is avoided.
  • an embodiment according to claim 24 is also advantageous, as a result of which effective protection against overheating is achieved for the metal components of the furnace and thus fuels with higher flame temperatures can also be fired.
  • FIG. 1 shows an oven designed according to the invention in a simplified, diagrammatic representation
  • FIG. 2 shows the furnace according to FIG. 1 in a side view, in section, according to the 30 lines II-II in FIG. 1;
  • Figure 3 shows a part of the furnace, cut along the lines III-III in Figure 2.
  • Figure 4 shows a part of the furnace, cut along the lines IV-IV in Figure 2; 5 shows a part of the furnace in the connection area of the partition with the air duct and the end wall;
  • FIG. 6 shows another embodiment variant of the furnace according to the invention with the afterburner in side view, in section;
  • Figure 7 shows a part of the furnace, cut along the lines VII-VII in Figure 6;
  • FIG. 9 shows a section of part of a furnace of a further embodiment according to the invention in a front view.
  • furnace 1 shows a furnace 1 which has a combustion chamber 2, which is accessible via a loading and / or cleaning opening 3, which is designed to be lockable with combustion chamber doors 4, 5.
  • the loading and / or cleaning opening 3 is arranged in an end wall 6 of a one-piece component 9 which also forms side walls 7, 8 and has a substantially U-shaped or C-shaped cross section. Corner areas 10, 1 1 between the end wall 6 and the side walls 7, 8 are, for. B. to these angled.
  • the combustion chamber 2 is further delimited by a rear wall 12 and this top wall 14 which limits it in the direction of a height 13 and a combustion chamber grate 15.
  • the component 9 and the rear wall 12 protrude beyond the top wall 14 and the combustion chamber grate 15 in the direction of the longitudinal extent of the furnace 1 in the direction of a bottom plate 16 and a top plate 17 and is connected to them in a non-moving manner, e.g. B.
  • a warming compartment 18 is arranged and accessible via an opening 19 in the front wall 6.
  • an ash drawer 20 is arranged via an opening in the end wall 6 for receiving combustion residues falling through the combustion chamber grate 15.
  • the combustion chamber 2 has on the side walls 7, 8 of the Rear wall 12 and the top wall 14 a highly heat-resistant lining 21, for. B. by firebricks 22.
  • a flue gas pipe socket 25 is assigned to an opening 24 forming a flue gas outlet 23, for. B. screwed to the cover plate 17, welded etc.
  • inflow openings 26 of a post-combustion air supply device 27 are arranged, via which fresh air - shown schematically by arrows 28 - is supplied to the combustion chamber 2. Furthermore, a fresh air regulating device 29 for the direct and controlled supply of combustion air required for combustion - arrow 30 - is arranged in the area below the combustion chamber grate 15 in the end wall 6 in the area of the ash drawer 20.
  • the partition 31 is also connected to the side walls 7 and 8 in a fixed manner.
  • a combustion chamber 32 is formed for the combustion of fuels.
  • the partition 31 has, on the side facing the combustion chamber grate 15, an air duct 33, in which on an end face 34, which faces the rear wall 12, outlet openings 35 for the exit of post-combustion air into one, from the end face 34 and the rear wall 12 limited passage cross section 36 are formed.
  • the air duct 33 is formed from a U-shaped profile 39, which is fastened via its legs 37 to a lower side 38 of the partition 31, and which extends in the region of the inflow openings 26 arranged in the combustion chamber doors 4, 5 and the end wall 6 an inner surface 40 of the combustion chamber doors 4 or the end wall 6 with the legs 37 and a web 41 sealingly and forms a flow connection for the post-combustion air - arrow 42 - between the inflow openings 26 and the outlet openings 35.
  • the region of the combustion chamber 2 which is arranged above the combustion chamber 32 in the direction of the top wall 14 forms an afterburning chamber 43, in which the combustible residues contained in the flue gas supply under oxygen, which is achieved by the supply of the afterburning air - arrow 42 - for afterburning be, whereby an increase in efficiency of the furnace 1 is achieved with a simultaneous reduction in pollutant emissions.
  • the afterburner 43 is covered by the top wall 14 with insulating material 44, for. B. highly refractory firebricks lined, side of the partition wall 31 and a dome-shaped receiving chamber 45, which is designed such that a covering plate 36 covering the passage cross section 46 is arranged at a height 47 in the direction of the cover wall 14, which beginning of the rear wall 12, running obliquely downwards in the direction of the combustion chamber grate 15 and over a depth 48 in the direction of the end wall 6.
  • the rear wall 12 is lined with insulating material 44 in the area of the combustion chamber 32 and the afterburning chamber 43. This insulating material 44 forms a combustion chamber wall 49 on the side facing the combustion chamber 32 or the afterburning chamber 43.
  • the cover plate 46 of the receiving chamber 45 is formed from insulating material 44. From an end edge 50 which faces the end wall 6 forms the end of the cover plate 46, is offset by a distance 51 in the direction of the rear wall 12, on the underside, projecting towards the combustion chamber grate 15, an increase 52 made of insulating material is arranged, which, like the cover plate 46, laterally through the side walls 7 and 8 is limited. On the inner side of the top wall 14 facing the combustion chamber grate 15 there is an inner top wall insulation 53 which is laterally delimited by the side walls 7 and 8 and which extends to a plane 54 which is perpendicular to a contact surface 55 and parallel to the front wall 6 on the front edge 50 runs, extends.
  • An inner edge 56 is formed by the side of the inner wall insulation 53 and the level 54 facing the combustion chamber grate 15.
  • the inner edge 56 projects beyond the end edge 50 by a height 57 in the direction of the top wall 14 and thus forms a flow cross section 58 for flue gases.
  • the ash drawer 20 is located below the combustion chamber grate 15, projecting above it in the direction of the base plate 16.
  • a glow trap 60 is arranged approximately parallel to the end wall 6 between the combustion chamber doors 4 and 5 and the combustion chamber grate 15 . It prevents a possible escape of glowing or burning heating material from the combustion chamber 32 when the firebox doors 4 and 5 are opened.
  • the operating principle of the furnace 1 and the afterburning chamber 43 is now as follows: the flue gases which arise in the combustion chamber 32 when the heating material burns pass through the passage cross-section 36 on the combustion chamber wall 49 from below into the post-combustion chamber 43, the flue gases being enriched in the passage cross-section 36 by means of fresh air from the post-combustion air supply device 27 via the air duct 33 and the outlet openings 35. Due to the cover plate 46 and the elevation 52, the flue gases are swirled and afterburning occurs.
  • the flue gases flow between the elevation 52 and the partition 31 in the direction of the end wall 6, and are deflected by about 180 ° on the inside wall insulation 59 and the inside cover wall 53 and pass through the Flow cross section 58 via the cover plate 46 into the flue gas outlet 23.
  • FIGS. A further embodiment variant of the furnace 1 is shown in FIGS.
  • This has the combustion chamber 2 divided by the partition 31 into the combustion chamber 32 and the afterburning chamber 43.
  • the partition 31 is made of sheet metal and has approximately in the middle between the side walls 7, 8 on the underside 38 of the U-shaped profile 39 running in the direction of the rear wall 12, which extends from the end wall 6 to the region of an end edge 61 of a recess 62 of the partition wall 31 forming the passage cross section 36 and forms the air duct 33 for supplying the post-combustion air from the inflow opening 26 arranged in the end wall 6 to the passage cross section 36.
  • the end face 34 of the partition wall 31 or the air duct 33, which end face is towards the rear wall 12, is inclined in an arc shape in the direction of the top wall 14 and points in
  • the outlet openings 35 open in the direction of the top wall 14, as a result of which an injector effect is formed on the flue gas flowing from the combustion chamber 32 in the direction of the afterburning chamber 43.
  • the afterburning chamber 43 has in its area assigned to the rear wall 12 a dome-shaped shaped block 63 that spans the recess 62 and in its area facing the end wall 6 cladding elements 64.
  • B. consist of firebricks, ceramics, fiber materials etc.
  • the cladding elements 64 like the shaped block 63, can also consist of a one-piece molded element.
  • the shaped block 63 forms the receiving chamber 45, in which the dome-shaped formation of heat builds up, by means of which the ignition of the combustion gases enriched with the oxygen of the post-combustion air - arrow 42 - is promoted.
  • the molded block 63 Approximately in the area of a contact surface 65 between the molded block 63 and the cladding element 64, the molded block 63 has the elevation 52 which projects beyond the inner surface in the direction of the partition wall 31, as a result of which a swirling of the flue gases is achieved which increases the dwell time the flue gases in the receiving chamber 45 are extended, thereby promoting the formation of the heat accumulation.
  • the shaped block 63 has a U-shaped cross section, a width 66 of the legs 67 which extend approximately parallel to the side walls 7, 8 in the direction of the partition wall 31 being smaller is an inner width 68 of the combustion chamber 2, but is greater than a width 69 of the recess 62 in the partition wall 31.
  • a web 70 connecting the legs 67 along the top wall 14 is in the transition region to the legs 67 in the direction of the partition wall 31 angled, which results in bevels 71 which form an angle 72 of approximately 90 between them.
  • the cladding elements 64 adjoin the contact surface 65 in the direction of the end wall 6. These form the top wall inner insulation 53, the end wall inner insulation 59 and the lining 21 facing the side walls 7, 8.
  • the lining elements 64 can also be made of a shaped element, e.g. be made in one piece from cast fireclay, cast ceramic, magnesite, etc.
  • Flue gases shown schematically by arrows 73, now flow after the afterburning the combustible components contained in the flue gas, the afterburning chamber 43 in the direction of the end wall 6, wherein they are deflected in the direction of the flow towards the rear wall 12.
  • flow channels 74 in the direction of the rear wall 12 and through the bevels 71 of the shaped block 63 are formed on both sides of the shaped block 63 63 formed in the direction of the top wall 14.
  • approximately rectangular, oval, circular inflow openings 75 are arranged approximately symmetrically with respect to a plane of symmetry 76, which extends parallel and at the same center distance from the side walls 7 and 8 over the entire height of the furnace 1, in such a way that they are outside the area of the web 70 of the shaped block 63, as a result of which there is a free passage in a flue gas collecting duct 77 arranged downstream of the inflow openings 75.
  • This is delimited by the rear wall 12, the side walls 7, 8, the cover plate 17 and an intermediate wall 78 delimiting them in the direction of the warming compartment 18.
  • the smoke gases - arrow 73 - are passed on through the opening from the smoke gas collection channel 77 24 in the cover plate 17 and further through a smoke pipe 79 connected to the flue gas pipe socket 25.
  • a closure flap 80 for supplying combustion air - arrow 30 - is arranged on the rear wall 12 in the area between the combustion chamber grate 15 and the base plate 16.
  • This closure flap 80 is mechanically operatively connected via a control linkage 81 to a temperature sensor 82 with a sensor element 83 projecting into the afterburning chamber 43.
  • the automatic control of the furnace 1 thereby provides for the closure flap 80 to be kept open for heating the furnace 1 until a temperature level predetermined by the temperature sensor 82 is reached in the afterburning chamber 43.
  • This temperature level is adjusted to a value 'in which the Nachverbrennungsvorgang that in the flue gas - burns combustible component contained - arrow 73rd Experience has shown that this temperature level is around 280 ° C.
  • the closure flap 80 is closed via the temperature sensor 82 and the control link 81. If the temperature level falls below the predetermined value, the closing flap 80 is opened in the opposite manner.
  • the temperature sensor 82 is a known bimetallic element 84, the temperature-related change in position of which actuates the control linkage 81 of the closure flap 80 mechanically.
  • a drive motor 85 shown in dashed lines, which is acted upon by an energy source 86 and to which a control unit 87 and the temperature sensor 82 designed as a measuring sensor 88 are arranged adjust.
  • FIG. 1 A further variant of the partition 31 is shown in FIG. This is non-moving, preferably welded, connected to the side walls 7 and 8 and has a U-shaped recess 89 in the plane of symmetry 76, which extends in the direction of the combustion chamber 32.
  • the partition 31 with the U-shaped recess 89 which the Air duct 33 forms is made of one piece, preferably sheet metal.
  • the passage cross section 36 of the partition wall 31 is formed by a, preferably rectangular, cross section, which is delimited by the combustion chamber wall 49, the end face 34 of the air duct 33 facing the combustion chamber wall 49, which has the preferably rectangular, circular or oval shaped outlet openings 35 and the width 69 of the recess 62.
  • the partition 31 is in the area between the passage cross section 36 and the side walls 7 and 8 with the rear wall 12 z. B. connected by welding.
  • the formation of the furnace 1 according to the invention with the secondary combustion space 43 is not limited to those described in the embodiments, the outer contour shapes of the furnace 1 and are die ⁇ se only used by way of example in the examples shown.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Ofen (1), insbesondere Kaminofen für feste Brennstoffe mit einem Brennraum (2), der in einem Feuerraum (32) und einen Nachbrennraum (43) unterteilt ist und der Feuerraum (32) zumindest eine Feuerraumtür (4, 5) aufweist und daß in diesem eine Primärluftzufuhrvorrichtung und eine Sekundärluftzufuhrvorrichtung mündet und der mit einer davon gesonderten Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung (27) für den zwischen dem Feuerraum (32) und einem Rauchgasauslaß (23) angeordneten Nachbrennraum (43) ausgestattet ist. Der Brennraum (2) ist mit einem hochtemperaturfesten Isoliermaterial (44) ausgekleidet, wobei die Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung (27) in einer den Brennraum (2) unterteilenden Trennwand (31) angeordnet ist und Auslaßöffnungen (35) aus einem Luftkanal (33) der Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung (27) in einer einer gegenüberliegenden Brennraumwand (49) zugewandten Stirnseite (34) der Trennwand (31) angeordnet sind. Ein Durchtrittsquerschnitt (36) einer von dieser Trennwand (31), der Brennraumwand (49) und gegebenenfalls von Seitenwänden (7, 8) des Feuerraumes (32) eingeschlossenen Ausnehmung (62) ist kleiner als 25 % einer in etwa parallel zu einer Bodenplatte (16) des Feuerraumes (32) verlaufenden, maximalen Querschnittsfläche des Feuerraumes (32).

Description

Ofen für feste Brennstoffe
Die Erfindung betrifft einen Ofen, insbesondere Kaminofen, für feste
Brennstoffe, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist.
Es ist bereits ein Ofen bekannt, - gemäß DE-OS 40 03 835 - des gleichen Anmelders, bei dem zur Erreichung einer nahezu vollständigen Verbren- nung und damit zur Steigerung des Wirkungsgrades der bekannten Heizein¬ richtung der Brennraum domartig durch die Anordnung einer, die Feuerstel¬ le teilweise überdeckenden, Trennwand ausgebildet ist. Diese erstreckt sich dabei zwischen den beiden Seitenwänden aus einer Rückwand in Richtung einer Frontwand, wodurch eine Querschnittsverengung im Strö- mungsberrich der Rauchgase gegeben ist. Die dadurch bedingte längere Verweilzeit "der Rauchgase im Feuerraum bewirkt, in Verbindung mit der durch die domförmige Ausbildung erreichbare höhere Feuerraumtempera¬ tur, einen geringen Schadstoffausstoß und einen erhöhten Wirkungsgrad. Beim Betrieb einer solchen Heizeinrichtung wirken sich jedoch Verände- rungen in den Zugbedingungen nachteilig aus, wie sie bei sich ändernden Witterungsverhältnissen üblicherweise auftreten.
Bei einer weiters bekannten Heizeinrichtung - gemäß DE-PS 31 17 290 - werden die Rauchgase aus der Brennkammer einer nachgeordneten zwei- ten Verbrennungskammer zugeführt, in die eine Frischluft geleitet wird, die mittels eines, eine Trennwand zwischen dem Brennraum und der Nachbrennkammer bildenden, Wärmetauschers vorgewärmt wird. Die als Wärmetauscher ausgebildete Trennwand bewirkt jedoch eine Temperaturre¬ duzierung in der Nachbrennkammer, die sich nachteilig auf die Nachver- brennung auswirkt, wodurch eine zusätzlich Energiezufuhr in Form von elektrischer Energie im Bereich der Rauchgasführung zur Nachbrennkam¬ mer erforderlich ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ofen zu schaffen, der eine dem Brennraum nachgeordnete Nachbrennkammer aufweist, in der trotz Zufüh¬ rung einer für die Nachverbrennung erforderlichen Frischluft ein für die Aufrechterhaltung der Nachverbrennung der Rauchgase geeignetes Tempe¬ raturniveau erreicht wird.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 beschrie- benen Merkmale gelöst.
Der überraschende Vorteil dabei ist, daß durch die feuerraumseitige An¬ ordnung des Luftkanals an der dem Brennraum unterteilenden Trennwand die durch diesen zugeführte Nachverbrennungsluft vorgewärmt und so der Nachverbrennungsvorgang begünstigt wird. Die dem Feuerraum dabei ent¬ zogene Wärmeenergie bewirkt eine Reduzierung der Feuerraumtemperatur, wodurch der Verbrennungsvorgang verlangsamt abläuft und damit eine gleichmäßige Energieumsetzung erreicht wird. Durch die querschnittsbe¬ dingt erzielte hohe Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase im Durchtrittsquerschnitt tritt eine Injektorwirkung an den Auslaßöffnungen für die Nachverbrennungsluft ein, die direkt abhängig ist von der momenta¬ nen Feuerraumleistung und der dadurch entwickelten Rauchgasmenge. Dies bewirkt eine automatische Anpassung in der Zufuhr der Nachverbren¬ nungsluft in Abhängigkeit von der Brennleistung, wodurch weitere Regel- einrichtungen eingespart und die Sicherheit gefährdende Fehlregelungen verhindert werden.
Möglich ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 2, weil dadurch eine zu¬ sätzliche Aussteifung des Ofens in dem Bereich, in dem Temperaturspit- zen auftreten, erreicht wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 3, weil dadurch ein Niveaugefälle für den in der Trennwand angeordneten Luftkanal er¬ reicht wird, durch das die Zuführung der, ein geringes Temperaturniveau aufweisendes, Nachverbrennungsluft in Richtung der im höchsten Tempe¬ raturniveau angeordneten Auslaßöffnungen aus dem Luftkanal begünstigt wird.
Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 4, wodurch ein die Nachverbrennung ungünstig beeinflussender Temperaturentzug im Nachbrennraum vermieden wird. & Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 5, weil dadurch ein strömungsgünstiger und geringe Strömungswiderstände aufweisender t„ Verlauf für den Luftkanal erreicht wird.
5
Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 6, weil da¬ durch zusätzliche Bauteile für die Bildung des Luftkanals entfallen und da¬ mit auch der Montageaufwand bei der Herstellung dieser Öfen vermindert wird. 10
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 7 vorteilhaft, wo¬ durch eine symmetrische Ausbildung der Flammenentwicklung im Nach¬ brennraum erreici « . ird.
15 Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 8, weil dadurch die Bauhöhe für den mit der Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung ausgebil¬ deten Ofen gering gehalten werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 9, wodurch 20 eine Verteilung der Nachverbrennungsluft im Durchtrittsquerschnitt und so eine gute Durchmischung mit dem Rauchgas zur gleichmäßigen Sauer¬ stoffanreicherung erreicht wird.
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 10 möglich, durch 25 die eine Beschleunigung der erwärmten Nachverbrennungsluft in Strö¬ mungsrichtung der Rauchgase erreicht wird.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 11, wodurch das, für den Nachverbrennungsvorgang erforderliche, höhere Temperaturniveau 30 mit Ausnahme im Anheizbetrieb über die gesamte Betriebsdauer der Heiz- einrichtung erreicht wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 12, weil da¬ durch zusätz' e Rauchgaskanäle bzw. Bauelemente für diese Kanäle ver- 35 mieden werden, wodurch ein kostengünstiger, mit dem Nachbrennraum ausgestatteter, Ofen erreicht wird. Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Patentanspruch 13, weil dadurch ein, für die Nachverbrennung der in Rauchgasen enthaltenen Schadstoffe erforderliches, Temperaturniveau erreicht und ohne der Gefahr einer örtli- chen Überhitzung der Ofenkonstruktion eine hohe Standzeit der Aufnahme¬ kammer erreicht wird.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 14, weil dadurch eine Umwälzung der Verbrennungsluft im Nachbrennraum, und damit ver- bunden eine Nutzung der in diesen enthaltenen Wärmeenergie, zur Auf¬ rechterhaltung des Nachverbrennungsvorganges erreicht wird.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 15, weil da¬ durch keine zusätzlichen Halte- und/oder Verkleidungselemente im Be- reich des Nachbrennraumes erforderlich sind.
Es ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 16 von Vorteil, weil da¬ durch ein geringerer Montageaufwand bei der Zustellung der mit dem Nachbrennraum ausgestatteten Öfen erreicht wird und damit die Kosten für derartige Heizgeräte gering gehalten werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung beschreibt Patentanspruch 17, weil dadurch der Strömungsweg der Rauchgase vom Nachbrennraum in das Rauchrohr verlängert wird und damit eine verbesserte Wärmenutzung der in den Rauchgasen enthaltenen Wärmeenergie erreicht wird.
Bei einer Weiterbildung nach Patentanspruch 18 können speziell gefertigte Formsteine vermieden werden, wodurch sich insbesondere bei kleineren Serienfertigungen diese Ausbildung kostenvermindernd auswirkt.
Vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 19, wodurch gesonder¬ te Aussparungen für die Zufuhr der Nachverbrennungsluft im Isoliermate¬ rial entfallen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung, wie im Patentanspruch 20 be¬ schrieben, wird eine Zeitdauer, während der ein höherer Schadstoffausstoß eintritt, gering gehalten.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 21, weil da¬ durch ein automatisierter Anheizbetrieb erreicht wird und die Sicherheit 5 des Benutzers gefährdende Fehlbedienungen, und auch die Umwelt gefähr¬ dende Einflüsse durch erhöhten Schadstoffausstoß, vermieden werden.
Vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 22, weil damit eine automatische Regelung auf das für die Nachverbrennung erforderliche 10 Temperaturniveau erreicht und die Gefahr einer Überhitzung vermieden wird.
Möglich ist auch eine Weiterbildung nach Patenanspruch 23, weil dadurch ein entsprechend großer und stufenloser Regelbereich erreicht wird.
15
Schließlich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 24 vorteilhaft, wodurch ein wirkungsvoller Uberhitzungsschutz für die Metallbauteile des Ofens erreicht wird und damit auch Brennstoffe mit höheren Flammentem¬ peraturen verfeuert werden können.
20
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
25
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Ofen in vereinfachter, schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 den Ofen nach Fig. l in Seitenansicht, geschnitten, gemäß den 30 Linien II-II in Fig. l;
Fig. 3 einen Teil des Ofens, geschnitten, gemäß den Linien III-III in Fig.2;
35 Fig. 4 einen Teil des Ofens, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig.2; Fig. 5 einen Teil des Ofens im Anschlußbereich der Trennwand mit dem Luftkanal und der Stirnwand;
Fig. 6 eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ofens mit dem Nachbrennraum in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 7 einen Teil des Ofens, geschnitten, gemäß den Linien VII-VII in Fig.6;
Fig. 8 einen Teil des Ofens in Draufsicht, teilweise geschnitten;
Fig. 9 einen Teil eines Ofens einer weiteren erfindungsgemäßen Aus¬ bildung in Stirnansicht, geschnitten.
In Fig. l ist ein Ofen 1 gezeigt, der einen Brennraum 2 aufweist, der über eine Beschickungs- und/oder Reinigungsöffnung 3 zugänglich ist, welche mit Feuerraumtüren 4, 5 verschließbar ausgebildet ist.
Die Beschickungs- und/oder Reinigungsöffnung 3 ist in einer Stirnwand 6 eines auch Seitenwände 7, 8 bildenden, einstückigen, einen im wesentli¬ chen U- bzw. C-förmigen Querschnitt aufweisenden Bauteils 9 angeordnet. Eckbereiche 10, 1 1 zwischen der Stirnwand 6 und den Seitenwänden 7, 8 sind z. B. zu diesen winkelig verlaufend ausgebildet. Der Brennraum 2 ist weiters durch eine Rückwand 12 und diesen in Richtung einer Höhe 13 be¬ grenzenden Deckwand 14 und einem Brennraumrost 15 abgegrenzt. Der Bauteil 9 und die Rückwand 12 überragen die Deckwand 14 und den Brennraumrost 15 in Richtung der Längserstreckung des Ofens 1 in Rich¬ tung einer Bodenplatte 16 und einer Deckplatte 17 und ist mit diesen bewegungsfest verbunden, z. B. verschraubt, verschweißt oder dgl. Im Be¬ reich zwischen der Deckwand 14 und der Deckplatte 17 ist ein Warm¬ haltefach 18 angeordnet und über eine Öffnung 19 in der Stirnwand 6 zu¬ gänglich. Im Bereich zwischen dem Brennraumrost 15 und der Bodenplatte 16 ist über eine Öffnung in der Stirnwand 6 eine Aschenlade 20, zur Auf- nähme von durch den Brennraumrost 15 durchfallenden Verbrennungsrück¬ ständen, angeordnet. Der Brennraum 2 weist an den Seitenwänden 7, 8 der Rückwand 12 und der Deckwand 14 eine hochhitzebeständige Auskleidung 21, z. B. durch Schamottesteine 22 auf.
Auf der Deckplatte 17 ist einer einen Rauchgasauslaß 23 bildenden Öff- nung 24 ein Rauchgasrohrstutzen 25 zugeordnet, z. B. mit der Deckplatte 17 verschraubt, verschweißt etc..
In der Stirnwand 6 sind im Bereich zwischen den Feuerraumtüren 4, 5 und der Deckwand 14 Einströmöffnungen 26 einer Nachverbrennungsluftzufuhr- Vorrichtung 27 angeordnet, über welche eine - durch Pfeile 28 schematisch dargestellte - Frischluft dem Brennraum 2 zugeführt wird. Des weiteren ist in der Stirnwand 6 im Bereich der Aschenlade 20 eine Frischluftregelvor¬ richtung 29 zur direkten und geregelten Zufuhr von für die Verbrennung erforderlicher Verbrennungsluft - Pfeil 30 - in dem Bereich unterhalb des Brennraumrostes 15 angeordnet.
In den Fig.2 bis 5 ist der Ofen 1 mit dem Brennraum 2 gezeigt, der durch eine, im Bereich der Einströmöffnungen 26 mit der Stirnwand 6 verbunde¬ nen, schräg nach unten in Richtung des Brennraumrostes 15 und der Rück- wand 12 verlaufenden Trennwand 31 in zwei übereinander angeordnete Bereiche unterteilt ist.
Die Trennwand 31 ist weiters mit den Seitenwänden 7 und 8 bewegungs¬ fest verbunden. In dem Bereich zwischen dem Brennraumrost 15, der Trennwand 31, den Feuerraumtüren 4 und 5 und der Rückwand 12 ist ein Feuerraum 32 für die Verbrennung von Brennstoffen ausgebildet. Die Trennwand 31 weist an der, dem Brennraumrost 15 zugewandten Seite ei¬ nen Luftkanal 33 auf, in dem an einer Stirnseite 34, welche der Rückwand 12 zugewandt ist, Auslaßöffnungen 35 für den Austritt von Nachverbren- nungsluft in einen, von der Stirnseite 34 und der Rückwand 12 begrenzten Durchtrittsquerschnitt 36, ausgebildet sind.
Der Luftkanal 33 wird aus einem, über seine Schenkel 37 an einer Untersei¬ te 38 der Trennwand 31 befestigten, U-förmigen Profil 39 gebildet, das im Bereich der in den Feuerraumtüren 4, 5 bzw. der Stirnwand 6 angeordnet¬ en Einströmöffnungen 26 an einer Innenfläche 40 der Feuerraumtüren 4 bzw. der Stirnwand 6 mit den Schenkeln 37 und einem Steg 41 dichtend anliegt und eine Strömungsverbindung für die Nachverbrennungsluft - Pfeil 42 - zwischen den Einströmöffnungen 26 und den Auslaßöffnungen 35 bildet.
Der über dem Feuerraum 32 in Richtung der Deckwand 14 angeordnete Bereich des Brennraumes 2 bildet einen Nachbrennraum 43, in dem die im Rauchgas enthaltenen brennbaren Rückstände unter Sauerstoff zufuhr, wel¬ che durch die Zufuhr der Nachverbrennungsluft - Pfeil 42 - erreicht wird, einer Nachverbrennung zugeführt werden, wodurch eine Wirkungsgraderhö¬ hung des Ofens 1 bei gleichzeitiger Reduzierung des Schadstoffausstoßes erreicht wird.
Der Nachbrennraum 43 wird durch die der Deckwand 14 zugewandten, mit Isoliermaterial 44, z. B. hochfeuerfesten Schamottesteinen ausgekleideten, Seite der Trennwand 31 gebildet und einer domförmigen Aufnahmekam¬ mer 45, die derart gestaltet ist, daß eine, den Durchtrittsquerschnitt 36 überdeckende, Abdeckplatte 46 in einer Höhe 47 in Richtung der Deck¬ wand 14 angeordnet ist, die an der Rückwand 12 beginnend, schräg nach unten in Richtung Brennraumrost 15 und über eine Tiefe 48 in Richtung der Stirnwand 6 verläuft.
Durch die Anordnung der Abdeckplatte 46 des Nachbrennraums 43, den Durchtrittsquerschnitt 36 der Rauchgase aus dem Feuerraum 32 in den Nachbrennraum 43 überdeckend, werden die Rauchgase nach der Zu- mischung der Nachverbrennungsluft - Pfeil 42 - aus dem Luftkanal 33 in Richtung der Stirnwand 6 umgelenkt. Die dabei auftretende Verwirbelung bewirkt eine bessere Sauerstoffverteilung, verbunden mit einem besseren Nachverbrennungsverhalten des Rauchgas-Frischluftgemisches. Die Rück- wand 12 ist im Bereich des Feuerraumes 32 und des Nachbrennraumes 43 mit Isoliermaterial 44 ausgekleidet. Dieses Isoliermaterial 44 bildet an der dem Feuerraum 32 bzw. dem Nachbrennraum 43 zugewandten Seite eine Brennraumwand 49.
Die Abdeckplatte 46 der Aufnahmekammer 45 ist aus Isoliermaterial 44 gebildet. Von einer Stirnkante 50, welche den der Stirnwand 6 zugewand- ten Abschluß der Abdeckplatte 46 bildet, ist, um einen Abstand 51 in Richtung der Rückwand 12 versetzt, an der Unterseite, diese in Richtung Brennraumrost 15 überragend, eine Erhöhung 52 aus Isoliermaterial ange- ordnet,die ebenso, wie die Abdeckplatte 46, seitlich durch die Seitenwände 7 und 8 begrenzt ist. An der dem Brennraumrost 15 zugewandten inneren Seite der Deckwand 14 verläuft eine Deckwandinnenisolation 53, welche seitlich durch die Seitenwände 7 und 8 begrenzt wird und die sich bis zu einer Ebene 54, die rechtwinkelig zu einer Aufstandsfläche 55 und parallel zur Stirnwand 6 an der Stirnkante 50 verläuft, erstreckt. Eine Innenkante 56 wird durch die dem Brennraumrost 15 zugewandten Seite der Deckwan¬ dinnenisolation 53 und der Ebene 54 gebildet. Die Innenkante 56 überragt die Stirnkante 50 um eine Höhe 57 in Richtung der Deckwand 14 und bil¬ det so einen Strömungsquerschnitt 58 für Rauchgase.
De$ weiteren ist an der der Rückwand 12 zugewandten Seite der Stirnwand
6 eine Stirnwandinnenisolation 59 angeordnet, die durch die Seitenwände
7 und 8, sowie durch das an der der Deckwand 14 zugewandten Seite der Trennwand 31 verlaufende Isoliermaterial 44 sowie der Deckwandinneniso¬ lation 53 begrenzt wird. Wie weiters aus Fig.2 ersichtlich, befindet sich unterhalb des Brennraumrostes 15, diesen in Richtung der Bodenplatte 16 überragend, die Aschenlade 20. Ein Glutfänger 60 ist in etwa parallel zur Stirnwand 6 zwischen den Feuerraumtüren 4 und 5 sowie dem Brennraum¬ rost 15 angeordnet. Er verhindert ein mögliches Ausdringen von glühen¬ dem bzw. brennendem Heizmaterial beim Öffnen der Feuerraumtüren 4 und 5 aus dem Feuerraum 32. Das Funktionsprinzip des Ofens 1 und des Nachbrennraumes 43 ist nun folgendermaßen: die beim Verbrennen des Heizmaterials im Feuerraum 32 entstehenden Rauchgase treten durch den Durchtrittsquerschnitt 36 an der Brennraumwand 49 von unten in den Nachbrennraum 43 ein, wobei die Rauchgase mittels Frischluft von der Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung 27 über den Luftkanal 33 und den Auslaßöffnungen 35 im Durchtrittsquerschnitt 36 angereichert werden. Die Rauchgase erfahren aufgrund der Abdeckplatte 46 und der Erhöhung 52 eine Verwirbelung und es kommt zu einer Nachverbrennung. Die Rauchga¬ se strömen zwischen der Erhöhung 52 und der Trennwand 31 in Richtung Stirnwand 6, und werden an der Stirnwandinnenisolation 59 und der Deck¬ wandinnenisolation 53 um ca. 180° umgelenkt und gelangen durch den Strömungsquerschnitt 58 über die Abdeckplatte 46 in den Rauchgasauslaß 23.
In den Fig.6 bis 8 ist eine weitere Ausführungsvariante des Ofens 1 ge- zeigt. Dieser weist den durch die Trennwand 31 in den Feuerraum 32 und den Nachbrennraum 43 unterteilten Brennraum 2 auf. Die Trennwand 31 ist aus Blech gefertigt und weist in etwa im Mittel zwischen den Seiten¬ wänden 7, 8 an der Unterseite 38 das U-förmige Profil 39 in Richtung der Rückwand 12 verlaufend auf, das von der Stirnwand 6 bis in den Bereich einer Stirnkante 61 einer den Durchtrittsquerschnitt 36 bildenden Aus¬ nehmung 62 der Trennwand 31 verläuft und den Luftkanal 33 für die Zu¬ fuhr der Nachverbrennungsluft von den in der Stirnwand 6 angeordneten Einströmöffnung , 26 zum Durchtrittsquerschnitt 36 bildet. Die der Rück¬ wand 12 zugewanuie Stirnseite 34 der Trennwand 31 bzw. des Luftkanals 33 ist bogenförmig in Richtung der Deckwand 14 geneigt und weist in
Richtung der Deckwand 14 die Auslaßöffnungen 35 auf, wodurch an die¬ sem durch das aus dem Feuerraum 32 in Richtung Nachbrennraum 43 strö¬ mende Rauchgas eine Injektorwirkung bildet. Der Nachbrennraum 43 weist in seinem der Rückwand 12 zugeordneten Bereich einen domförmi- gen, die Ausnehmung 62 überspannenden Formstein 63 und in seinem der Stirnwand 6 zugewandten Bereich Verkleidungselemente 64 auf, wobei der Formstein 63 und die Verkleidungselemente 64 aus hochhitzebeständi- gen Isoliermaterialien, z. B. aus Schamottesteinen, Keramik-, Fasermateria¬ lien etc. bestehen. Selbstverständlich können die Verkleidungselemente 64 ebenfalls wie der Formstein 63 aus einem einstückig gebildeten Formele¬ ment bestehen. Der Formstein 63 bildet die Aufnahmekammer 45, in der durch die domförmige Ausbildung ein Hitzestau entsteht, durch welchen die Zündung der mit dem Sauerstoff der Nachverbrennungsluft - Pfeil 42 - angereicherten Verbrennungsgase begünstigt wird. In etwa im Bereich ei- ner Berührungsfläche 65 zwischen dem Formstein 63 und dem Verklei¬ dungselement 64 weist der Formstein 63 die in Richtung der Trennwand 31 die innere Oberfläche überragende Erhöhung 52 auf, wodurch eine Ver- wirbelung der Rauchgase erreicht wird, die die Verweilzeit der Rauchgase in der Aufnahmekammer 45 verlängert und dadurch die Bildung des Hitze- staus begünstigt. Wie nun besser den Fig.7 und 8 zu entnehmen, weist der Formstein 63 ei¬ nen U-förmigen Querschnitt auf, wobei eine Breite 66 von den sich in etwa parallel zu den Seitenwänden 7, 8 in Richtung der Trennwand 31 erstreckenden Schenkeln 67 geringer ist als eine innere Weite 68 des Brennraumes 2, jedoch größer ist als eine Breite 69 der Ausnehmung 62 in der Trennwand 31. Ein die Schenkel 67 längs der Deckwand 14 verbinden¬ der Steg 70 ist im Übergangsbereich zu den Schenkeln 67 in Richtung der Trennwand 31 abgewinkelt, wodurch sich Abschrägungen 71 ergeben, die zwischen sich einen Winkel 72 von in etwa 90 ausbilden.
An der Berührungsfläche 65 schließen in Richtung der Stirnwand 6 die Verkleidungselemente 64 an. Diese bilden die Deckwandinnenisolation 53, die Stirnwandinnenisolation 59 sowie die den Seitenwänden 7, 8 zugewand¬ te Auskleidung 21. Die Verkleidungselemente 64 können auch aus einem geformten Element,- z.B. aus Gußschamott, Gußkeramik, Magnesit, etc. einstückig ausgebildet sein.
Rauchgase, schematisch durch Pfeile 73 dargestellt, entströmen nunmehr nach der Nachverbrennung die in dem Rauchgas enthaltenen brennbaren Anteile, dem Nachbrennraum 43 in Richtung der Stirnwand 6, wobei sie im Strömungsverlauf in Richtung der Rückwand 12 umgelenkt werden. Aus der Differenz der inneren Weite 68 und der Breite 66 der Schenkel 67 des Formsteins 63 und dessen mittiger Anordnung zwischen den Seitenwän¬ den 7, 8 werden beidseits des Formsteins 63 Strömungskanäle 74 in Richtung der Rückwand 12 und durch die Abschrägungen 71 des Form¬ steins 63 in Richtung der Deckwand 14 gebildet. In dieser sind in etwa rechteckige, ovale, kreisrunde Einströmöffnungen 75 in etwa symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieebene 76, welche sich parallel und im glei¬ chen Mittenabstand zu den Seitenwänden 7 und 8 über die gesamte Höhe des Ofens 1 erstreckt, derart angeordnet, daß sie außerhalb des Bereiches des Steges 70 des Formsteins 63 sind, wodurch ein freier Durchgang in ei¬ nen den Einströmöffnungen 75 nachgeordneten Rauchgassammelkanal 77 gegeben ist. Dieser wird von der Rückwand 12, den Seitenwänden 7, 8, der Deckplatte 17 und einer diesen in Richtung des Warmhaltefaches 18 ab- grenzenden Zwischenwand 78 begrenzt. Aus dem Rauchgassammelkanal 77 erfolgt die Weiterleitung der Rauchgase - Pfeil 73 - durch die Öffnung 24 in der Deckplatte 17 und weiters durch ein am Rauchgasrohrstutzen 25 angeschlossenes Rauchrohr 79.
Bei dieser Ausführungsvariante ist an der Rückwand 12 im Bereich zwi¬ schen dem Brennraumrost 15 und der Bodenplatte 16 eine Verschlußklap¬ pe 80 zur Zufuhr von Verbrennungsluft - Pfeil 30 - angeordnet. Diese Ver¬ schlußklappe 80 steht über ein Regelgestänge 81 in mechanischer Wirkver¬ bindung mit einem Temperaturfühler 82 mit einem in den Nachbrennraum 43 ragenden Fühlerelement 83.
Die dadurch erreichte automatische Regelung des Ofens 1 sieht ein Offen¬ halten der Verschlußklappe 80 zum Anheizen des Ofens 1 vor, bis im Nachbrennraum 43 ein durch den Temperaturfühler 82 vorgegebenes Tem¬ peraturniveau erreicht ist. Dieses Temperaturniveau ist auf einen Wert eingeregelt,'bei dem der Nachverbrennungsvorgang, der im Rauchgas - Pfeil 73 - enthaltene brennbare Anteil verbrennt. Erfahrungsgemäß liegt dieses Temperaturniveau bei in etwa 280°C. Ist dieses Temperaturniveau erreicht, wird über den Temperaturfühler 82 und über das Regelgestänge 81 die Verschlußklappe 80 geschlossen. Sinkt das Temperaturniveau unter den vorgegebenen Wert, erfolgt in umgekehrter Weise eine Öffnungsbewe¬ gung der Verschlußklappe 80.
In einer einfachen Ausführungsvariante ist der Temperaturfühler 82 ein be¬ kanntes Bimetallelement 84, dessen temperaturbedingte Lageänderung auf mechanischem Weg das Regelgestänge 81 der Verschlußklappe 80 betä¬ tigt. In einer anderen Ausführungsvariante ist es jedoch auch möglich, die Verschlußklappe 80 über einen in strichlierten Linien gezeigten Antriebs¬ motor 85, der von einer Energiequelle 86 beaufschlagt wird und dem ein Steuergerät 87 und der als Meßwertgeber 88 ausgebildete Temperaturfüh- 1er 82 vorgeordnet ist, zu verstellen.
In Fig.9 ist eine weitere Variante der Trennwand 31 gezeigt. Diese ist bewegungsfest, bevorzugt verschweißt, mit den Seitenwänden 7 und 8 ver¬ bunden und weist eine in der Symmetrieebene 76 gelegene U-förmige Ver- tiefung 89 auf, welche sich in Richtung des Feuerraumes 32 erstreckt. Die Trennwand 31 mit der U-förmig abgekanteten Vertiefung 89, welche den Luftkanal 33 bildet, ist aus einem Stück, bevorzugt Blech, gefertigt. Der Durchtrittsquerschnitt 36 der Trennwand 31 wird durch einen, bevorzugt rechteckigen, Querschnitt gebildet, welcher begrenzt wird durch die Brennraumwand 49, der der Brennraumwand 49 zugewandten Stirnseite 34 des Luftkanales 33, welche die bevorzugt rechteckig, kreisrund oder oval ausgebildeten Auslaßöffnungen 35 aufweist sowie der Breite 69 der Ausnehmung 62. Weiters ist die Trennwand 31 im Bereich zwischen dem Durchtrittsquerschnitt 36 und den Seitenwänden 7 und 8 mit der Rück¬ wand 12 z. B. mittels Schweißung verbunden.
Selbstverständlich 'ist die Ausbildung des erfindungsgemäßen Ofens 1 mit dem Nachbrennraum 43 nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen äußeren Umrißformen des Ofens 1 beschränkt und sind die¬ se in den gezeigten Beispielen nur beispielshaft herangezogen.
Des weiteren ist zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der Figu¬ ren auf eine maßstäbliche Darstellung verzichtet worden und sind einzelne Elemente zueinander unproportional dargestellt.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß jeweils einzelne der in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalskombinationen, insbesondere die in den Unteransprüchen gekennzeichneten, auch von den anderen unabhängige, für sich getrennte, erfindungsgemäße Ausbildungen darstellen können.
Be zugszeichenaufstellung
Figure imgf000016_0001
61 Stirnkante
21 Auskleidung 62 Ausnehmung
22 Schamottestein 63 Formstein
23 Rauchgasauslaß 64 Verkleidungselement
24 Öffnung 65 Berührungsfläche
25 Rauchgasrohrstutzen
66 Breite
26 Einströmöffnung 67 Schenkel
27 Nachverbrennungsluftzufuhr- 68 Weite vorrichtung 69 Breite
28 Pfeil 70 Steg
29 Frischluftregelvorrichtung
30 Pfeil 71 Abschrägung
72 Winkel
31 Trennwand 73 Pfeil
32 Feuerraum 74 Strömungskanal
33 Luftkanal 75 Einströmöffnung
34 Stirnseite
35 Auslaßöffnung 76 Symmetrieebene
77 Rauchgassammelkanal
36 Durchtrittsquerschnitt 78 Zwischenwand
37 Schenkel 79 Rauchrohr
38 Unterseite 80 Verschlußklappe
39 Profil
40 Innenfläche 81 Regelgestänge
82 Temperaturfühler
83 Fühlerelement
84 Bimetallelement
85 Antriebsmotor
86 Energiequelle
87 Steuergerät
88 Meßwertgeber
89 Vertiefung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Ofen, insbesondere Kaminofen für feste Brennstoffe mit einem
Brennraum, der in einen Feuerraum und einen Nachbrennraum unterteilt ist und der Feuerraum zumindest eine Feuerraumtüre aufweist und daß in diesem eine Primärluftzufuhrvorrichtung und eine Sekundärluftzufuhrvor¬ richtung mündet und mit einer davon gesonderten Nachverbrennungsluftzu- fuhrvorrichtung für den zwischen dem Feuerraum und einem Rauchgasauslaß angeordneten Nachbrennraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (2) mit einem hochtemperaturfesten Isoliermaterial (44) ausgekleidet ist und daß die Nachverbrennungsluftzufuhrvorrichtung (27) in einer den Brennraum (2) unterteilenden Trennwand (31) angeord- net ist und Auslaßöffnungen (35) aus einem Luftkanal (33) der Nachver- brennungsluftzufuhrvorrichtung (27) in einer einer gegenüberliegenden Brennraumwand (49) zugewandten Stirnseite (34) der Trennwand (31 ) an¬ geordnet sind., wobei ein Durchtrittsquerschnitt (36) einer von dieser Trennwand (31), der Brennraumwand (49) und gegebenenfalls von Seiten- wänden (7,8) des Feuerraumes (32) eingeschlossenen Ausnehmung (62) kleiner ist als 25 % einer in etwa parallel zu einer Bodenplatte (16) des Feuerraumes (32) verlaufenden, maximalen Querschnittsfläche des Feuer¬ raumes (32).
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn¬ wand (31) im Bereich zwischen der Feuerraumtür (4, 5) und einer Deck¬ wand (14) des Nachbrennraumes (43) mit einer Stirnwand (6) und Seiten¬ wänden (7, 8) des Ofens (1 ) verbunden, insbesondere verschweißt ist.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennwand (31) mit einem sich von dieser in Richtung der Bodenplatte (16) erstreckenden Teil der Stirnwand (6) einen Winkel einschließt, der kleiner ist als 90°.
4. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (33) für die Nachverbrennungsluft auf der der Bodenplatte (16) des Feuerraums (32) zugewandten Unterseite (38) der Trennwand (31) angeordnet ist.
5. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (33) von der Stirnwand (6) in Richtung einer gegenüberliegenden Brennraumwand (49) des Feuerraumes (32) ver¬ läuft.
6. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (33) als eine durch eine U-profilförmi- ge Materialdurchsetzung der Trennwand (31) gebildete Vertiefung (89) und auf einer von der Basis der U-profilförmigen Materialdurchsetzung ge¬ genüberliegenden Seite durch eine Blechplatte oder ein auf einer der Deck¬ wand (14) zugewandten Oberseite der Trennwand (31) angeordnetes Iso- liermaterial (44), z. B. Schamottesteine, begrenzt ist.
7. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (33) in etwa mittig zwischen den bei¬ den im rechten Winkel zur Stirnwand (6) verlaufenden Seitenwänden (7, 8) des Feuerraums (32) angeordnet ist.
8. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (33) durch ein U-förmiges Profil (39) gebildet ist, dessen Schenkel (37) mit einer der Bodenplatte (16) des Ofens (1) zugewandten Unterseite (38) der Trennwand (31) verbunden, insbeson¬ dere verschweißt, sind.
9. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auslaßöffnungen (35) für die Nachverbren- nungsluft aufnehmende Stirnseite (34) der Trennwand (31) gegenüber der dieser gegenüberliegenden Brennraumwand (49) konkav gekrümmt ausge¬ bildet ist.
10. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (31) in ihrem ihrer Stirnseite (34) ge¬ genüberliegenden Endbereich in Richtung der Deckwand (14) des Nach- brennraumes (43) ansteigt bzw. gekrümmt ist.
1 1. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, da¬ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Trennwand (31) und dem Nach-
5 brennraum (43), insbesondere auf der Oberseite der Trennwand (31 ) auflie¬ gend, ein hochtemperaturfestes Isoliermaterial (44) angeordnet ist.
12. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1 , da¬ durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (62) in Richtung des Nach-
10 brennraumes (43) in eine in Richtung des Feuerraumes (32) offene, wannenförmige Aufnahmekammer (45) mündet, die eine geringere Breite (69) aufweist als eine innere Weite des Nachbrennraumes (43) und von der ein Innenraum über Auslaßöffnungen mit dem Rauchgasauslaß (23) ver¬ bunden ist.
15
13. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus einem hochhitze- beständigem Material, z. B. einem Vakuumstein aus Keramikfaser oder ei¬ nem Keramikmaterial, besteht und insbesondere als Formstein (63) ausge-
20 bildet ist.
14. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine die Öffnung in Richtung der der Stirnseite (34) gegenüberliegenden Brennraumwand (49) zugewandte Rückenplatte
25 auf der Trennwand (31) bzw. auf einer auf deren Oberseite aufliegenden hochhitzebeständigen Auskleidung aufliegt und eine Abdeckplatte (46) in ihrem von dieser Brennraumwand (49) abgewandten Endbereich eine ge¬ gen den Feuerraum (32) zugewandte und über diese vorspringende durch eine Erhöhung (52) gebildete Luftleitleiste aufweist.
30
15. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, da¬ durch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmekammer (45) bis in den Be¬ reich der Stirnwand (6) des Nachbrennraumes (43) erstreckt.
35 16. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus zwei bevorzugt in parallel zur Brennraumwand (49) verlaufender Ebene geteilte Formstei¬ ne gebildet ist.
17. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, da- durch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (35) in Richtung des
Rauchgasauslasses (23) innerhalb der parallel zu den Seitenwänden (7, 8) des Nachbrennraumes (43) verlaufenden Schenkel (67) der Aufnahmekam¬ mer (45) angeordnet sind.
18. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (45) aus mehreren Ein¬ zelteilen zusammengesetzt ist.
19. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, da- durch gekennzeichnet, daß eine Einströmöffnung des Luftkanals (33) durch Durchbrüche in der Stirnwand (6) und/oder den Feuerraumtüren (4, 5) des Ofens (1) gebildet sind.
20. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, da- durch gekennzeichnet, daß zwischen Bodenplatte (16) und einem Brenn¬ raumrost (15) des Feuerraums (32) eine Einströmöffnung für die Primär¬ luft angeordnet ist und dieser eine Verschlußklappe (80) zugeordnet ist, die über einen Antrieb verschließbar ist.
21. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verschlußklappe (80) durch ein Regelgestänge (81) gebildet ist, welches die Verschlußklappe (80) mit einem im Nachbrennraum (43) bzw. der Aufnahmekammer (45) angeord¬ neten Bimetallelement (84) bewegungsverbunden ist.
22. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, da¬ durch gekennzeichnet, daß bei einer am Bimetallelement (84) anliegenden Temperatur von > 280°C das Regelgestänge (81) in eine einer Schließstel¬ lung der Verschlußklappe (80) entsprechende Stellung verstellt ist.
23. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, da- durch gekennzeichnet, daß der Verschlußklappe (80) ein Antriebsmotor (85) zugeordnet ist, der über eine Steuervorrichtung mit einem Meßwert¬ geber (88) für die Temperatur im Nachbrennraum (43) bzw. der Aufnahme¬ kammer (45) verbunden ist.
24. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Feuerraum (32) mit hochtemperaturfesten Isoliersteinen ausgekleidet ist.
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