[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Heizeinsätze für Kachelöfen mit einem Feuerraum und
einem mit einem Rauchgas-Abzugstutzen versehenen Rauchfang und einem Wärmeaustauscher
zur Warmwasserbereitung bzw. auf insbesondere mit derartigen Heizeinsätzen ausgerüstete
Kachelöfen.
[0002] Neben Vollkachelöfen gibt es seit langem transportable gemauerte Kachelöfen, bei
denen die Kacheln nur der Wärme-Speicherung und -abgabe dienen, während die gesamte
Heiztechnik in einem gesonderten Heizeinsatz untergebracht ist. Darunter gibt es auch
bereits Kachelöfen mit Wärmeaustauschern zur Warmwasserbereitung, die sich jedoch
aus mehreren Gründen in der Praxis nicht bewährt haben. Zum einen läßt sich bei ihnen
die an der Wasserseite abgegebene Leistung nicht variieren, so daß es im Wärmeaustauscher
dann, wenn ihm kein Warmwasser entnommen wird, zu 0berhitzungen kommen kann. Zum anderen
führt die direkte Beaufschlagung des Wärmeaustauschers mit heißen Rauchgasen zu einer
starken Beanspruchung des Wärmeaustauschers, mit der Folge, daß er schon relativ bald
unbrauchbar ist und ersetzt werden muß.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizeinsatz der eingangs beschriebenen
Art bzw. einen insbesondere mit einem solchen Heizeinsatz ausgerüsteten Kachelofen
zu schaffen, bei dem sich die an der Wasserseite abgegebene Leistung variieren läßt
und der auch bei längerem Gebrauch noch einwandfrei arbeitet, ohne daß sein Wärmeaustauscher
ersetzt werden müßte.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Heizeinsatz der eingangs beschriebenen
Art bzw. durch einen mit einem solchen Heizeinsatz ausgerüsteten Kachelofen gelöst,
bei dem der Wärmeaustauscher in einem im Bereich des Rauchfanges aufgesetzten Aufsatz
angeordnet ist, der wenigstens zwei mit dem Rauchgas-Abzugstutzen verbundene Kammern
aufweist, die wahlweise zu öffnen bzw. zu schließen sind und von denen eine direkt
mit dem Rauchgas-Abzugstutzen verbunden ist und die andere den Wärmeaustauscher enthält.
Zur Umschaltung von der einen Kammer auf die andere Kammer kann dabei ein einziger
Schieber vorgesehen sein, der vorzugsweise auch auf Zwischenstellungen einstellbar
ist.
[0005] Zur Bildung der beiden Kammern kann der Aufsatz eine vorzugsweise vertikal verlaufende
Trennwand aufweisen.
[0006] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Wärmeaustauscher ein außen geripptes,
von dem zu erwärmenden Wasser durchströmbares Rohr auf, das vorzugsweise horizontal
verläuft. In diesem Rohr kann mit Vorteil ein von einem Kühlmittel durchströmbares
Innenrohr als thermische Ablaufsicherung angeordnet sein, worauf in der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform noch hingewiesen werden wird. Bei dieser
Ausführungsform ist der Wärmeaustauscher und das in ihm angeordnete Innenrohr mit
Vorteil jeweils U-förmig ausgebildet. Der U-förmige Verlauf der beiden Rohre hat insbesondere
den Vorteil, daß die Zuführung des Kaltwassers und die Ableitung des Warmwassers auf
der gleichen Ofenseite erfolgen kann.
[0007] Die Wände des Feuerraumes des erfindungsgemäßen-Heizeinsatzes sind vorzugsweise von
gußeisernen Stellplatten gebildet, deren Position vorzugsweise veränderbar ist, so
daß die Größe der von ihnen unten begrenzten Rostfläche veränderbar ist. Letzteres
hat den Vorteil, daß der Feuerraum bzw. dessen Rostfläche ohne größeren technischen
Aufwand auf das jeweilige Brennmaterial umgestellt werden kann, d. h. die zur Holzverbrennung
benötigte lange schmale Rostfläche kann so ohne großen technischen Aufwand leicht
in eine im wesentlichen quadratische, zur Kohleverbrennung besonders geeignete Rostfläche
umgewandelt werden.
[0008] Der erfindungsgemäße Kachelofen bzw. sein Heizeinsatz kann eine Zuluft-Regeleinrichtung
aufweisen. Diese Regeleinrichtung weist vorzugsweise zwei miteinander kombinierte
und in der im folgenden beschriebenen Weise angeordnete Regler auf. Der eine Regler
steuert in bekannter Weise die Zuluft. Dabei wird Uber ein Kapillar-System mit Fühler
die Oberflächentemperatur des Ofens erfaßt und je nach gewünschter Heizleistung die
Zuluft-klappe mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen.
[0009] Diese Regelung allein hat den Nachteil, daß bei Abbrennen der Brennstoff-Füllung
der Regler vollständig öffnet und dann bei abkühlendem Ofen auch offen bleibt.
[0010] Bei einem normalen Ofen ist das kein Nachteil. Bei einem Kachelofen, der ja eine
erhebliche Wärmemenge speichert, ist das aber unerwünscht, da durch die durchströmende
Frischluft die gesamte Speichermasse ausgekühlt und die gespeicherte Wärme in den
Kamin abgeführt wird.
[0011] Diesen Nachteil vermeidet der zweite Regler, der genau umgekehrt arbeitet und bei
zu tief gehenden Temperaturen das Luftklappen-System des ersten Reglers unabhängig
von der Reglereinstellung schließt.
[0012] Es ist auch möglich, eine vorzugsweise in der Aschentür angeordnete Vorrichtung zur
Luftzuführung vorzusehen, mittels der die oberhalb der Glutfläche einströmende Sekundärluft
vorerwärmbar ist und bei versehentlich offengelassener Aschentür wegen der dann in
großen Mengen zugeführten Oberluft ein Durchbrennen verhinderbar ist.
[0013] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer,bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung.
[0014] In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 und 2 jeweils einen vertikalen Schnitt durch einen Heizeinsatz mit einem Aufsatz,
in dem ein Wärmeaustauscher angeordnet ist und
Fig. 3 den in den Figuren 1 und 2 in geschnittener Seitenansicht dargestellten Wärmeaustauscher
von oben.
[0015] Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Heizeinsatz weist in Draufsicht einen im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist aus zwei Teilen, einem Basisteil
1 und einem Aufsatz 2 zusammengesetzt.
[0016] Der Boden, die beiden jeweils parallel zur Zeichnungsebene verlaufenden Seiten und
die in der Zeichnung jeweils links dargestellte Schmalseite des Basisteiles 1 bestehen
jeweils aus gußeisernen, im wesentlichen ebenen Platten,und die in der Zeichnung jeweils
rechts dargestellte Schmalseite des Basisteiles 1 aus einer gußeisernen Platte, die
zwei durch Türen 3, 4 verschließbare öffnungen aufweist. Im Basisteil 1 ist ein Rost
5 angeordnet, der das Innere des Basisteiles 1 in einen Feuerraum 6 und einen Ascheraum
7 unterteilt. Dem unteren Bereich des Feuerraumes 6 sind drei gußeiserne Stellplatten
angeordnet, die drei Wäride des Feuerraumes bilden. In der Zeichnung ist nur eine
Stellplatte 8 der beiden parallel zur Zeichnungsebene verlaufenden Stellplatten und
die quer dazu verlaufende Stellplatte 9 zu sehen. Die Position dieser drei Stellplatten
kann verändert werden, so daß die Größe der von ihnen unten begrenzten Rostfläche
veränderbar ist und auf dem Rost 5 Holz und alle Kohlensorten, ja sogar Koks, verbrannt
werden können. Die Stellplatte 8 nimmt in Fig. 1 die für die Verbrennung von Holz
günstige Stellung und in Fig. 2 die für die Verbrennung von Kohle günstige Stellung
ein.
[0017] Die im Feuerraum 6 entstehenden Rauchgase steigen nach oben in den oberhalb der Stellplattenvorgesehenen
Raum und von dort durch eine öffnung 11, die in dem Zwischenboden 10 zwischen dem
Feuerraum 6 und dem Aufsatz 2 vorgesehen ist,in den Aufsatz 2. Der Aufsatz 2 ist durch
eine vertikale Trennwand 12 in zwei ungleich große Kammern 13, 14 unterteilt, die
beide mit dem am Deckel 15 des Aufsatzes 2 angeformten Rauchgas-Abzugstutzen 16 kommunizieren.
Der öffnung 11 im Zwischenboden 10 ist ein vorzugsweise von außen betätigbarer Schieber
17 zugeordnet, der so bemessen ist, daß, je nach seiner Stellung, die eine und/oder
die andere der beiden Kammern von dem aus dem Feuerraum 6 aufsteigenden Rauchgas durchströmt
wird. Das heißt, durch Verstellung des Schiebers 17 ist es möglich, das gesamte aufsteigende
Rauchgas wahlweise durch die in der Zeichnung rechts dargestellte Kammer 13 oder durch
die in der Zeichnung links dargestellte Kammer 14 oder aber so zu leiten, daß das
Rauchgas zu gleichen oder ungleichen Teilen durch beide Kammern 13, 14 zum Rauchgas-Abzugstutzen
16 strömt.
[0018] In der in der Zeichnung jeweils rechts dargestellten Kammer 13 ist ein Wärmeaustauscher
18 angeordnet. Der Wärmeaustauscher 18 weist ein außen geripptes, vom zu erwärmenden
Wasser durchströmbares und horizontal verlaufendes Außenrohr 19 auf. Im Außenrohr
19 ist ein von'einem Kühlmedium durchströmbares Innenrohr 20 angeordnet. Die bei'den
Rohre 19, 20 des Wärmeaustauschers 18 sind jeweils U-förmig ausgebildet und außerhalb
des Heizeinsatzes mit Anschlußstutzen 21, 22 bzw. 23, 24 versehen. Ober die Anschlußstutzen
21, 22 kann das Außenrohr 19 in einen Brauchwasser-Kreislauf integriert werden, zu
dem ein in der Zeichnung nicht dargestellter Warmwasser-Boiler gehört. Ober die Anschlußstutzen
23, 24 kann das Innenrohr 20 in einen Kühlmedium-Kreislauf integriert werden, in den
erforderlichenfalls eine nicht dargestellte Förderpumpe geschaltet sein kann. Als
Kühlmedium kann beispielsweise auch Kaltwasser verwendet werden, so daß es genügt,
das Innenrohr 20 des Wärmeaustauschers 18 an eine Kaltwasserleitung anzuschließen,
um ohne großen Aufwand eine optimal funktionierende thermische Rücklaufsicherung zu
erhalten. Gewünschtenfalls kann dieser Rücklaufsicherung ein den Zufluß von Kühlmedium
selbsttätig regelnder Thermostat zugeordnet sein.
[0019] Durch die gerippte Ausbildung des Außenrohres 19 des Wärmeaustauschers 18 ist eine
hohe Wärmeaufnahme trotz der kompakten Bauweise des Wärmeaustauschers 18 gewährleistet.
Das gerippte Außenrohr 19 besteht vorzugsweise aus Grauguß, so daß es nahezu absolut
korosionssicher ist.
[0020] Der als Wasserregister ausgebildete Wärmeaustauscher 18 in Kammer 13 kann auch durch
einen als Warmluftregister ausgebildeten Wärmeaustauscher ersetzt werden. Daneben
oder stattdessen ist es auch möglich, einen als Warmluftregister ausgebildeten Wärmeaustauscher
in der in der Zeichnung links dargestellten Kammer 14 vorzusehen. Außerdem besteht
die Möglichkeit, den Aufsatz 2 so auszubilden, da3 die eine oder die andere seiner
Kammern als Backkasten oder dergleichen genutzt werden kann.
[0021] Beim erfindungsgemäien Heizeinsatz kann ein von einem Thermostaten regelbarer Schieber
vorgesehen sein,mit dem der Feuerraum mit vorerwärmter Außenluft belüftbar ist.
[0022] Bei der dargestellten Ausführungsfom ist ein in den Feuerraum 6 ragender Temperatur-Fühler
25 vorgesehen, der mit einer außen angebrachten Zuluftregeleinrichtung 26 zusammenwirkt.
Die Zuluftregeleinrichtung 26 regelt in üblicher Weise die Zuluft, ist aber zusätzlich
mit dem Temperatur-Fühler 25 versehen, der durch Schließen der Zuluftklappe verhindert,
daß bei abkühlendem Ofen den Feuerraum 6 durchströmende Frischluft die gesamte Speichermasse
auskühlt und die im Ofen gespeicherte Wärme in den Kamin abgeführt wird. Diese Zusatzregelung
kann durch einen Schalter 27 beim Anheizen außer Funktion gesetzt werden. Bei dem
Schalter 27 handelt es sich um einen manuell betätigbaren Schalter, der von Hand oder
durch eine Zeituhr ausgeschaltet wird. Es wäre auch möglich, daß der Anheizüberbrückungs-Schalter
27 sich beim Erreichen einer vorgegebenen Ofentemperatur selbsttätig ausschaltet.
1. Heizeinsatz für Kachelöfen mit einem Feuerraum und einem mit einem Rauchgas-Abzugstutzen
versehenen Rauchfang und einem Wärmeaustauscher zur Warmwasserbereitung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmeaustauscher in einem im Bereich des Rauchfanges aufgesetzten Aufsatz
(2) angeordnet ist, der wenigstens zwei mit dem Rauchgas-Abzugstutzen (16) verbundene
Kammern (13, 14) aufweist, die wahlweise zu öffnen bzw. zu schließen sind und von
denen eine direkt mit dem Rauchgas-Abzugstutzen (16) verbunden ist und die andere
den Wärmeaustauscher (18) enthält.
2. Heizeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung von der
einen der beiden Kammern (13, 14) auf die andere Kammer ein einziger Schieber (17)
vorgesehen ist, der vorzugsweise auch auf Zwischenstellungen einstellbar ist.
3. Heizeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Kammern (13, 14) durch eine Trennwand (12) voneinander getrennt sind.
4. Heizeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmeaustauscher (18) ein außen vorzugsweise geripptes, von zu erwärmendem Wasser
durchströmbares, vorzugsweise horizontal verlaufendes Rohr (19) ist, in dessen Innerem
vorteilhaft ein von einem KUhlmedium durchströmbares Innenrohr (20) als thermische
Ablaufsicherung angeordnet ist, wobei die Rohre (19,20) vorzugsweise U-förmig ausgebildet
sind.
5. Heizeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufsatz (2) ein auf Kachelöfen-Einsätze aufflanschbares Bauteil ist.
6. Heizeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufsatz (2) eine Kammer aufweist, die als Backkasten o. dgl. benutzbar ist.
7. Heizeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufsatz (2) eine Kammer aufweist, in der ein als Warmluftregister ausgebildeter
Wärmeaustauscher untergebracht ist.
8. Kachelofen-Einsatz, insbesondere mit einem Heizeinsatz, nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände seines Feuerraumes von gußeisernen
Stellplatten (8, 9) gebildet sind, deren Position vorzugsweise veränderbar ist, so
daß die Größe der von ihnen begrenzten Rostfläche veränderbar ist.
9. Kachelofen-Einsatz, insbesondere nach Anspruch 8, dadruch gekennzeichnet, daß er
eine Zuluft-Regeleinrichtung aufweist, die mit der Zuluftöffnung zu deren Schließen
bei ausgehendem Ofen verbunden ist.
10. Kachelofen-Einsatz, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß er eine vorzugsweise in der Aschentür (3) angeordnete Vorrichtung zur Luftzuführung
aufweist, mittels der die oberhalb der Glutfläche einströmende Sekundärluft vorerwärmbar
ist und bei versehentlich offen gelassener Aschentür (3) wegen in großen Mengen zugeführter
Oberluft ein Durchbrennen verhinderbar ist.