Ofen oder Kleinfeuerungsanlage

Abstract

 Ein Ofen oder eine Kleinfeuerungsanlage (10) mit einer automatischen Zuführvorrichtung (14) für feste, rieselfähige Brennstoffe zu einer Brennkammer (11), die eine zentrale Luftzuführung (15), die Luft außerhalb des Aufstellungsraumes des Ofens (10) ansaugt, aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ofen oder eine Kleinfeuerungsanlage mit einer automatischen Zuführvorrichtung für feste, rieselfähige Brennstoffe zu einer Brennkammer.

[0002] Diese Art von Öfen oder Kleinfeuerungsanlagen erfreuen sich aufgrund des vollautomatischen Betriebes zunehmender Beliebtheit. Insbesondere Öfen und Kleinfeuerungsanlagen zur Verbrennung von Holzpellets sind gefragt. Alle bekannten Öfen und Kleinfeuerungsanlagen dieser Art arbeiten jedoch mit Raumluft, das heißt die Verbrennungsluft wird aus dem Aufstellungsraum des Ofens oder der Kleinfeuerungsanlage gewonnen. In der Brennkammer dieser Öfen herrscht normalerweise ein durch einen Schornstein erzeugter Unterdruck. Werden die Brennräume jedoch nicht regelmäßig gereinigt, so kann durch Schlackenbildung oder dergleichen ein Abzug der Abgase durch den Schornstein derart behindert werden, dass der Unterdruck in der Brennkammer zusammenfällt. Gleichzeitig kann bei schlecht belüfteten Räumen durch das Ansaugen von Verbrennungsluft durch den Ofen im Aufstellungsraum ein Druckabfall entstehen, sodass sogar ein Überdruck der Brennkammer gegenüber dem Druck im Aufstellungsraum entstehen kann. Dadurch entsteht ein gefährlicher Betriebszustand, in dem die Rauchgase zum Beispiel über Undichtigkeiten des Ofens oder über gewollte Verbrennungsluftöffnungen am Ofen durch den Unterdruck im Aufstellungsraum in diesen gesogen werden. In einem solchen Fall entstehen Gefahren durch CO und andere für Mensch und Tier schädliche Verbrennungsgase. Außerdem besteht die Gefahr, dass Flammen und Heizgase in den Vorratsbehälter der Brennstoffe gezogen werden, wodurch es zu einem Rückbrand in den Vorratsbehälter kommen kann.

[0003] Zur Abhilfe dieses Problems schlägt die vorliegende Erfindung einen Ofen oder eine Kleinfeuerungsanlage mit einer automatischen Zuführvorrichtung für feste, rieselfähige Brennstoffe zu einer Brennkammer vor, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine zentrale Luftzuführung, die Luft außerhalb des Aufstellungsraumes des Ofens ansaugt. Dadurch kann es auch bei stark verschmutzter Brennkammer und einem dadurch verursachten Zusammenbrechen des Unterdrucks in der Brennkammer nicht mehr zu einem Druckgefälle zwischen Brennkammer und Aufstellungsraum kommen, da dem Aufstellungsraum durch den Ofen oder die Kleinfeuerungsanlage keine Luft mehr entzogen wird.

[0004] Die zentrale Luftzuführung mit vorzugsweise integrierten Luftmengensensoren, die über Leitungen eine Luftzuführung außerhalb des Aufstellungsraumes des Ofens oder der Kleinfeuerungsanlage erlaubt, ermöglicht außerdem einen vollständig luftdichten Aufbau des Ofens, sodass selbst bei einem Unterdruck im Aufstellungsraum kein gefährlicher Betriebszustand mehr entstehen kann. Das Entfallen von Leckageströmen ermöglicht zudem eine genauere Dosierung der Luftmengen und somit der Verbrennungsqualität. Durch den Verzicht auf Luftöffnungen zur Brennkammer wird auch die Geräuschbildung des Ofens minimiert. Die Flammgeräusche und eventuelle Geruchsbelästigungen durch Rauchgase gelangen jetzt nicht mehr nach außen.

[0005] Die Luftzuführung kann einen Luftführungskanal aufweisen, der in die Brennkammer mündet und mit mindestens einer Luftabzweigung versehen ist. Der zur Brennkammer strömende Luftanteil ist die Verbrennungsluft, während die abgezweigte Luft zu anderen Zwecken, beispielsweise zur Kühlung einzelner Ofenbereiche, verwendet werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in dem Luftführungskanal und/oder in der oder den Luftabzweigungen Luftmengensensoren vorgesehen sind. Damit ist es möglich, ein oder mehrere Gebläse der Luftzuführung und/oder Ventileinrichtungen an den Abzweigungen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen anzusteuern, um stets optimale Betriebsbedingungen gewährleisten zu können.

[0006] Eine der Luftabzweigungen kann beispielsweise zur Zuführvorrichtung für die Brennstoffe geführt sein und diese kühlen, wodurch die Gefahr eines Rückbrandes in einen Vorratsbehälter für die Brennstoffe minimiert wird. Es ist auch möglich, eine Luftabzweigung zu einer Zündvorrichtung für die Brennstoffe vorzusehen. Außerdem lässt sich eine Luftabzweigung zu einer Sichtscheibe der Brennkammer führen, sodass diese durch die Luft gespült werden kann.

[0007] Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Brennraum an mindestens drei Seiten von einer Luftkammer umgeben ist, die mit dem Luftführungskanal verbunden ist. Diese Luftkammer isoliert die Brennkammer nach außen hin. Dadurch wird eine stabile Flammkinematik und ein konstanter Verbrennungsprozess erreicht. Durch die Luftkammer hindurch kann eine Brennstoffrutsche der Zuführvorrichtung für die Brennstoffe unter Isolation gegenüber dieser hindurchgeführt sein. Damit ist eine thermische Entkopplung der Zuführvorrichtung gewährleistet.

[0008] Eine weitere Maßnahme zur Verhinderung eines Rückbrandes in einen Vorratsbehälter für die Brennstoffe kann dadurch erreicht werden, dass in einem Verbindungsbereich zwischen der Brennstoffrutsche und einer mit einem Brennstoffvorratsbehälter verbundenen Fördereinrichtung der Zuführvorrichtung für die Brennstoffe ein mit der Antriebsvorrichtung der Fördereinrichtung verbundener Temperaturfühler und/oder eine austauschbare Sicherheitsstrecke, die mit einem Brandschutzlaminat versehen ist, das bei Überhitzung die Brennstoffzufuhr blockiert, vorgesehen sind.

[0009] Bei einer Überhitzung dieses Verbindungsbereichs kann der Temperaturfühler ein Abschalten der Fördervorrichtung für die Brennstoffe oder eine Sicherheitseinrichtung, beispielsweise eine Sprinkleranlage, auslösen. Zusätzlich oder alternativ kann das Brandschutzlaminat die weitere Brennstoffzufuhr blockieren. Damit ist absolut sichergestellt, dass Flammen oder heiße Heizgase nicht von der Brennkammer in den Vorratsbehälter oder die Fördervorrichtung für die Brennstoffe gelangen können.

[0010] Der Ofen kann eine Raumbeheizung allein durch Abstrahlwärme leisten. Es ist jedoch auch möglich, ihn als Kessel einer Zentralheizung zu betreiben und ihn dazu mit einem Wasserwärmetauscher zu versehen.

[0011] Unterhalb der Brennkammer kann außerdem ein verschwenkbarer Feuerrost oberhalb eines Aschesammelbehälters angeordnet sein, wobei beim Verschwenken des Feuerrostes auf ihm befindliche Asche oder Schlacke von einem feststehenden Abstreifer abgestreift wird. Die Schwenkbewegung des Feuerrostes kann dabei automatisch erfolgen, sodass auch durch diese Maßnahme eine Betriebsstörung durch ein zunehmendes Zusetzen des Feuerrostes vermieden werden kann.

[0012] Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ofens anhand der Zeichnung näher beschrieben.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch einen ersten Ofen;

Fig. 2

einen Längsschnitt durch einen als Kessel ausgebildeten zweiten Ofen;

Fig. 3

eine Frontansicht des Ofens aus Fig. 2;

Fig. 4

einem Querschnitt durch den Ofen aus Fig. 2.

[0014] Der Ofen 10 aus Fig. 1, der den umgebenden Raum durch Abwärme heizt, weist eine Brennkammer 11, einen darüber angeordneten Wärmetauscherbereich 12 der Heizgase mit der Umgebungsluft, einen Vorratsbehälter 13 für Brennstoffe, insbesondere für Holzpellets, sowie eine Fördereinrichtung 14 für die Brennstoffe auf. Auf der Rückseite des Ofens 10 ist eine zentrale Luftzuführung 15 angeordnet, mit der Luft außerhalb des Aufstellungsraumes des Ofens 10 angesaugt werden kann. Die zentrale Luftzuführung 15 weist einen Luftführungskanal 16 auf, der mit der Brennkammer 11 verbunden ist und dieser somit Verbrennungsluft zuleitet. Im Luftführungskanal 16 ist ein Luftmengensensor 17 angeordnet, über den ein Absauggebläse 18 angesteuert werden kann. Die Brennkammer 11 ist von einer Luftkammer 19 umgeben, die mit dem Luftführungskanal 16 verbunden ist. Dadurch ist es möglich, einen Teil der durch den Luftführungskanal 16 strömenden Luft zum Spülen einer Sichtscheibe 20 zu verwenden. Im Luftführungskanal 16 ist außerdem eine Luftabzweigung 21 angeordnet, die Luft zur Kühlung einer Brennstoffrutsche 22 der automatischen Brennstoffzuführvorrichtung 14 aus dem Luftstrom abzweigt. Durch diese Luftkühlung wird die Gefahr eines Rückbrandes von der Brennkammer 11 in die Zuführvorrichtung 14 oder gar in den Vorratsbehälter 13 für die Brennstoffe reduziert. Als weitere Sicherheitsvorkehrung gegen einen Rückbrand ist zwischen der Brennstoffrutsche 22 und einer Förderschnecke für die Brennstoffe eine Sicherheitsstrecke 24 angeordnet, in der ein Temperaturfühler 25 angeordnet ist. Bei Überschreiten einer Grenztemperatur schaltet dieser Temperaturfühler 25 die Förderschnecke 23 ab. Die Sicherheitsstrecke 24 ist außerdem mit einem Brandschutzlaminat 26 ausgekleidet, das nach Überschreiten einer Grenztemperatur den Durchgang durch die Sicherheitsstrecke 24 blockiert. Außerdem ist der Brennstoffbehälter 13 räumlich relativ weit von der Brennkammer 11 getrennt, sodass der Ofen 10 insgesamt eine mehrfache Sicherung gegen einen Rückbrand in den Brennstoffvorratsbehälter 13 aufweist.

[0015] Zwischen der Brennkammer 11 und einem darunter angeordneten Aschesammelbehälter 27 ist ein Rost 28 angeordnet, der mittels eines Motors 29 verschwenkbar ist. Bei der Schwenkbewegung werden auf dem Rost 28 liegende Asche, Schlacke und Brennstoffreste von einem hier nicht näher dargestellten Abstreifer vom Rost 28 abgestreift und in den Aschesammelbehälter 27 befördert.

[0016] Der in Fig. 2 gezeigte Ofen 30 entspricht in den wesentlichen Bestandteilen dem Ofen 10 aus Fig. 1. Auch hier ist wieder eine zentrale Luftzuführung 35 vorgesehen, mit der eine Brennkammer 31 mit Verbrennungsluft versorgt wird. Die Brennkammer 31 ist ebenfalls von einer kühlenden Luftkammer 39 umgeben. Oberhalb der Brennkammer 31 ist der Rauchgas führende Bereich 32 vorgesehen, der jetzt jedoch von einem Wasser führenden Mantel 40 umgeben ist. Der Mantel 40 umschließt dabei den Bereich 32 auf der Rückseite, an beiden Seiten und von oben. Der Ofen 30 kann somit als Kessel für eine Warmwasserheizung eingesetzt werden. In Fig. 2 ist außerdem der Weg der angesaugten Luft durch Pfeile 44 gekennzeichnet. Nach Aufspaltung gelangt ein erster Teilstrom der Luft 44.1 zur Brennstoffrutsche, ein zweiter Teilbereich über die Luftkammer 39 von oben in die Brennkammer 31 und ein dritter Teilstrom 44.3 von unten durch den Rost 48 in die Brennkammer 31.

[0017] Fig. 3 verdeutlicht, dass der Ofen 30 außer dem äußeren Wassermantel 40 noch einen inneren Wassermantel 41 und 42 zu beiden Seiten des Rauchgas führenden Bereichs 32 aufweist. Die heißen Rauchgase werden dabei entlang der Pfeile 43 zwischen den beiden Wassermänteln 40 und 41 bzw. 42 hindurchgeleitet, wodurch eine optimale Ausnutzung der Wärmekapazität der Rauchgase gewährleistet ist. Zur Reinigung der Wärmetauscheroberflächen ist eine manuell oder automatisch zu betätigende Reinigungsvorrichtung 45 vorgesehen.

[0018] Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 verdeutlicht noch einmal in der Draufsicht die zentrale Luftzuführung 35 und den Luftweg 44 durch die Abzweigung 44.1 hindurch zur Brennstoffrutsche 32. Außerdem ist der Rost 48 zu sehen, der motorisch verschwenkt und dabei gereinigt werden kann.

Ansprüche

1. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage mit einer automatischen Zuführvorrichtung (14) für feste, riesefähige Brennstoffe zu einer Brennkammer (11, 31), gekennzeichnet durch eine zentrale Luftzuführung (15, 35), die Luft außerhalb des Aufstellungsraums des Ofens (10, 30) ansaugt.

2. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Luftzuführung (15, 35) einen Luftführungskanal (16), der mit der Brennkammer (11, 31) verbunden ist und mit mindestens einer Luftabzweigung (21, 44.1) versehen ist, aufweist.

3. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftführungskanal (16) mindestens ein Luftmengensensor (17) angeordnet ist.

4. Ofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der oder den Luftabzweigungen (21; 44.1, 44.2, 44.3) Luftmengensensoren angeordnet sind.

5. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung (15, 35) über die Brennkammer (11, 31) und Heizgaszüge mit mindestens einem Absauggebläse (18) verbunden ist, das in Abhängigkeit von den Signalen des oder der Luftmengensensoren (17) ansteuerbar ist.

6. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftabzweigung (21, 44.1) vorgesehen ist, die zur Zuführvorrichtung (14) für die Brennstoffe führt.

7. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftabzweigung zu einer Zündvorrichtung für die Brennstoffe vorgesehen ist.

8. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftabzweigung zu einer Sichtscheibe (20) an der Brennkammer (11, 31) vorgesehen ist.

9. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (11, 31) an mindestens drei Seiten von einer Luftkammer (19, 39) umgeben ist, die mit dem Luftführungskanal (16) verbunden ist.

10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstoffrutsche (22) der Zuführvorrichtung (14) für die Brennstoffe durch die Luftkammer (19) unter Isolation gegenüber dieser hindurchgeführt ist.

11. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verbindungsbereich (24) zwischen der Brennstoffrutsche (22) und einer mit einem Brennstoffvorratsbehälter (13) verbundenen Fördereinrichtung (23) der Zuführvorrichtung (14) für die Brennstoffe ein mit der Antriebsvorrichtung der Fördereinrichtung (23) verbundener Temperaturfühler (25) und/oder eine austauschbare Sicherheitsstrecke (24), die mit einem Brandschutzlaminat (26) versehen ist, das bei Überhitzung die Brennstoffzufuhr blockiert, vorgesehen sind.

12. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Wasser- oder Luftwärmetauscher aufweist.

13. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Brennkammer (11, 31) ein verschwenkbarer Feuerrost (28, 48) oberhalb eines Aschesammelbehälters (27) angeordnet ist, wobei beim Verschwenken des Feuerrostes (28, 48) auf ihm befindliche Asche oder Schlacke von einem feststehenden Abstreifer abgestreift wird.

14. Ofen oder Kleinfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Heizgaszüge Reinigungseinrichtungen (45) für die Wärmetauscherflächen angeordnet sind.

Zeichnung