OFEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Wärmeerzeugung, insbesondere Holzofen, wie Scheitholzofen oder Pelletofen, der umfasst:
einen Brennraum (2) mit einer Rückwand (7) und zwei Seitenwänden (12e, 12f);
einer Nachbrennkammer (3), die unterhalb des Brennraums (2) angeordnet ist, und
einen Rauchgaskanal (6) zum Zuführen von Rauchgas aus dem Brennraum (2) in die Nachbrennkammer (3), wobei der Rauchgaskanal (6) an der Rück-wand (7) des Brennraums (2) oder an einer der Seitenwände angeordnet ist.

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Öfen zur Wärmeerzeugung und insbesondere auf einen Ofen zur Wärmeerzeugung mit einer Nachbrennkammer.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0002] Es sind allgemein Öfen zur Wärmeerzeugung bekannt, die insbesondere zur Verbrennung von festen Brennstoffen, wie Holz, z.B. Scheitholz oder Pellets, oder anderen Fest-Brennstoffen geeignet sind. Solche Öfen werden typischerweise auch in Wohnräumen, z.B. in der Form eines Kaminofens, aufgestellt.

[0003] Generell gibt es bei Holzöfen, die wie Kaminöfen insbesondere auch in Wohnräumen aufgestellt werden, das Bestreben, die Verbrennung durch entsprechende Regelung der Luftzufuhr zu optimieren und damit bspw. die Feinstaubbelastung und den Ausstoß von Stickoxiden zu verringern.

[0004] Es ist bekannt, die Verbrennung durch Vorsehen einer sog. Nachbrennkammer zu verbessern. So zeigt zum Beispiel EP 0 579 013 A1 einen Heizofen mit einer Nachbrennkammer, die unterhalb eines Brennraumes angeordnet ist. Rauchgas, das im Brennraum bei der Verbrennung entsteht, wird durch einen Strömungskanal, der im Boden des Brennraumes angeordnet ist, aus dem Brennraum nach unten in die Nachbrennkammer geleitet. Die Primärluft strömt oberhalb des Strömungskanals in den Brennraum.

[0005] Eine ähnliche Bauart hat eine Brennvorrichtung, die in DE 10 2009 050 507 A1 gezeigt ist. Die Brennvorrichtung hat einen Brennraum und einen Nachbrennraum, wobei Brennraum und Nachbrennraum durch einen Brennrost voneinander getrennt sind. Eine Primärluftzufuhr ist oberhalb des Brennrosts angeordnet. Das Rauchgas wird durch den Brennrost in den Nachbrennraum geleitet.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Ofen zur Wärmeerzeugung, insbesondere Holzofen, wie Scheitholzofen oder Pelletofen, zur Verfügung zu stellen.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

[0007] Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Ofen zur Wärmeerzeugung, insbesondere Holzofen, wie Scheitholzofen oder Pelletofen, bereit, der umfasst: einen Brennraum mit einer Rückwand und zwei Seitenwänden, einer Nachbrennkammer, die unterhalb des Brennraums angeordnet ist, und einen Rauchgaskanal zum Zuführen von Rauchgas aus dem Brennraum in die Nachbrennkammer, wobei der Rauchgaskanal an der Rückwand des Brennraums oder an einer der Seitenwände angeordnet ist.

[0008] Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0009] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Holzofens in einer vertikalen Querschnittsseitenansicht veranschaulicht; und

Fig. 2 den Holzofen von Fig.1 in einer vertikalen Querschnittsfrontansicht zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[0010] In den Fig. 1 bis 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Holzofens 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen und deren Vorteile.

[0011] Die Ausführungsbeispiele betreffen einen Ofen zur Wärmeerzeugung, der dazu ausgelegt ist, einen festen Brennstoff in einem Brennraum zu verbrennen. Grundsätzlich kommen alle Arten von festen Brennstoffen Betracht, die aus Biomasse hergestellt sind, wie Pellets, Hackschnitzelgut, Scheitholz, aber auch Brennstoffe wie Braun-, Holz- oder Steinkohle und dergleichen.

[0012] Die weitere Beschreibung betrifft insbesondere auch, ohne dass die vorliegende Erfindung darauf beschränkt sein soll, einen Holzofen, wie z.B. einen Scheitholzofen oder einen Pelletofen, der bspw. als Kaminofen, Kachelofen oder dergleichen ausgestaltet ist und typischerweise in einem Wohnraum aufstellbar ist.

[0013] In den Ausführungsbeispielen umfasst ein Ofen zur Wärmeerzeugung, insbesondere Holzofen, wie Scheitholzofen oder Pelletofen, einen Brennraum mit einer Rückwand und zwei gegenüberliegenden Seitenwänden. Gegenüber der Rückwand ist der Brennraum typischerweise an seiner Vorderwand mit einer Ofentür verschließbar.

[0014] Die Seiten- und/oder Rückwand des Ofens kann aus verschiedenen Materialienhergestellt sein, wie sie für Öfen typisch sind (z.B. Metallblech, Gusseisen, etc., sowie innen eine Verkleidung mit Schamottesteinen oder dergleichen). Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine spezielle Materialausgestaltung der Rückenwand bzw. der Seitenwand eingeschränkt.

[0015] Außerdem kann der Brennraum auch eine beliebige Form haben. Die Wände des Brennraums, das heißt die Vorder-, Rück- und Seitenwände können, in einem horizontalen Querschnitt betrachtet, auf einem Viereck, Quadrat oder Rechteck, einem Dreieck oder einem anderen Vieleck liegen. Grundsätzlich kann der Brennraum auch einen runden Querschnitt aufweisen, z.B. kreisförmig oder elliptisch. Bei solchen Ausführungsbeispielen sind die Rückwand, Vorderwand und Seitenwände als entsprechende Abschnitte einer durchgehenden Brennraumwand, die einen runden horizontalen Querschnitt hat, anzusehen.

[0016] Der Ofen umfasst weiter eine Nachbrennkammer, die unterhalb des Brennraums angeordnet ist, und einen Rauchgaskanal zum Zuführen von Rauchgas aus dem Brennraum in die Nachbrennkammer, wobei der Rauchgaskanal an der Rückwand des Brennraums und/oder an einer der Seitenwände angeordnet ist. In der Nachbrennkammer und ggf. auch im Rauchgaskanal kann das Rauchgas weiter verbrennen, wodurch insgesamt der Schadstoffausstoß des Ofens verringert werden kann.

[0017] Der Rauchgaskanal kann sich über die gesamte Breite der Rück- bzw. Seitenwand des Brennraums erstrecken oder sich nur über einen Teil der Rück- bzw. Seitenwand erstrecken. Der Rauchgaskanal kann durch eigenständige Rauchgaskanalwände gebildet sein und/oder teilweise oder vollständig durch Bereiche der Rück- bzw. Seitenwände des Brennraums und/oder eines Gehäuses des Ofens, welches den Brennraum wenigstens teilweise umschließt.

[0018] Dadurch dass der Rauchgaskanal das Rauchgas aus dem Brennraum ableiten kann und in die Nachbrennkammer unterhalb des Brennraums leitet und außerdem außerhalb des Brennraums angeordnet sein kann, können der Brennraum und die Nachbrennkammer getrennt voneinander sein.

[0019] Der Rauchgasstrom geht folglich gegen die Schwerkraft von unten nach oben im Brennraum in den Rauchgaskanal und dann im Rauchgaskanal von oben nach unten in Richtung der Schwerkraft in die unter dem Brennraum liegende Nachbrennkammer.

[0020] Die Nachbrennkammer kann im Wesentlichen den gleichen horizontalen Querschnitt wie der Brennraum aufweisen, er kann aber auch unabhängig von der Form bzw. unabhängig von dem Querschnitt des Brennraums gebildet sein. Der Brennraum kann teilweise durch Wände eines Gehäuses des Ofens gebildet sein und/oder er kann eigenständig ausgebildet sein.

[0021] Die Primärluftzufuhr in den Brennraum kann so ausgestaltet sein, dass die Flamme, die bei der Verbrennung von Brennmaterial im Ofen entsteht, aufrecht brennt. Die Primärluftzufuhr kann sich wenigstens teilweise zwischen der Nachbrennkammer und der Unterseite des Brennraums erstrecken und/oder die Primärluftzufuhr kann sich teilweise, z.B. in Form eines Luftkanals, durch die Nachbrennkammer hindurch erstrecken. Dadurch kann zugeführte Primärluft vorerwärmt werden, bevor sie in den Brennraum geführt wird. Außerdem kann die Primärluft von unten in den Brennraum geführt werden.

[0022] Das Rauchgas kann aus einem oberen Bereich des Brennraums durch den Rauchgaskanal abgesaugt werden, wodurch die Flamme im Brennraum durch den entsprechend entstehenden Zug aufrecht brennt, insbesondere dann, wenn Primärluft in einem unteren Bereich und/oder durch den Boden des Brennraums zugeführt wird.

[0023] Damit kann die Flamme bspw. durch eine Glasscheibe in der Ofentür sichtbar sein.

[0024] Der Brennraum kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Durchbrechung in einem oberen Bereich der Rückwand aufweisen durch die Rauchgas aus dem Brennraum in den Rauchgaskanal strömt. Der Rauchgaskanal kann direkt an die Durchbrechung angeschlossen sein bzw. direkt mit ihr verbunden sein.

[0025] Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Ofen weiter ein Gehäuse umfassen, wobei der Rauchgaskanal teilweise durch eine Rückwand des Gehäuses gebildet ist. Dabei kann der Rauchgaskanal z.B. zwischen einer Außenseite der Rückwand des Brennraums und einer Innenseite der Rückwand des Gehäuses ausgebildet sein. Die Seitenwände des Rauchgaskanals können z.B. durch die Seitendwände des Gehäuses gebildet sein und/oder der Rauchgaskanal weist entsprechende Seitenwände auf, die sich von der Rückwand des Brennraums weg erstrecken.

[0026] Bei manchen Ausführungsbeispielen weist der Rauchgaskanal eine Verbrennungsluftzufuhr auf. Die Verbrennungsluftzufuhr kann auch mit der Primärluftzufuhr verbunden sein. Durch die Zufuhr von Frischluft in den Rauchgaskanal kann die Nachverbrennung von Rauchgas in dem Rauchgaskanal verbessert werden.

[0027] Auch die Nachbrennkammer kann eine Verbrennungsluftzufuhr aufweisen über die Frischluft zur Verbrennung von Rauchgas zugeführt werden kann. Die Verbrennungsluftzufuhr kann auch mit der Primärluftzufuhr verbunden sein.

[0028] Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die Nachbrennkammer einen Rauchgasanschluss zum Anschließen eines Wärmetauschers auf. Der Wärmetauscher kann bspw. wasserführend sein oder ein anderes Speichermaterial aufweisen, wie zum Beispiele Schamottesteine oder dergleichen. Außerdem kann der Wärmetauscher auch als Konvektionslufttauscher ausgestaltet sein, bei dem das Rauchgas über die abgegebene Wärmestrahlung (Konvektions-)Luft erwärmt.

[0029] Der Rauchgasanschluss kann grundsätzlich an beliebiger Stelle in der Nachbrennkammer vorgesehen sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen ist er an einer oder zwei Seiten und/oder hinten angeordnet, sodass bei manchen Ausführungsbeispielen auch mehr als ein Wärmetauscher mit Rauchgas versorgt und durchströmt werden kann.

[0030] Das Rauchgas, das durch einen oder mehrere Wärmetauscher strömt, gelangt durch einen Kaminanschluss in einen Kamin. Bei Ausführungsbeispielen bei denen kein Wärmetauscher vorgesehen ist, kann das Rauchgas auch direkt über einen Kaminanschluss, der bspw. hinten oder oben an dem Ofen vorgesehen ist, in einen Kamin geleitet werden.

[0031] Wie bereits ausgeführt, kann der Ofen einen (oder mehrere) Wärmetauscher umfassend, der mit dem Rauchgasanschluss der Nachbrennkammer verbunden ist.

[0032] Außerdem kann der Ofen, wie auch oben angedeutet, ein Gehäuse umfassen, wobei die Nachbrennkammer teilweise durch das Gehäuse gebildet ist. So kann beispielsweise der Boden der Nachbrennkammer durch eine Bodenwand des Gehäuses gebildet sein, die Seitenwände durch Seitendwände des Gehäuses und/oder die Rückwand durch die Rückwand des Gehäuses. Die obere Deckenwand kann bspw. durch eine eigene Wand gebildet sein, die im Gehäuse unterhalb des Brennraums angeordnet ist.

[0033] Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Ofen einen Brennrost und eine Primärluftzufuhr, wobei die Primärluftzufuhr Primärluft von unten durch den Brennrost in den Brennraum leitet. Diese Art von Primärluftzufuhr ist grundsätzlich bekannt und ermöglicht eine gute Versorgung des Brennraums mit Primärluft und erlaubt ein gutes Zugverhalten.

[0034] Der Ofen kann als Naturzugofen ausgestaltet sein und/oder er kann einen Rauchgasventilator und/oder einen Primärluftventilator aufweisen.

[0035] Zurückkommend zu den Figuren 1 bis 2, veranschaulichen diese ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ofens 1, der zum Beispiel für die Verbrennung von Holz eingerichtet ist.

[0036] Der Holzofen 1 hat einen Brennraum 2 in dem (symbolisch) Holz 4 als fester Brennstoff angeordnet ist. Eine Nachbrennkammer 3 für den Ausbrand des Rauchgases ist unterhalb des Brennraums 2 angeordnet.

[0037] Der Brennraum 2 hat eine Rückwand 7, an deren Oberseite eine Durchbrechung 5 vorgesehen ist, durch welche Rauchgas, das bei der Verbrennung des Holzes 4 im Brennraum 2 entsteht, in einen Rauchgaskanal 6 gelangt. Die Durchbrechung 5 ist in dem Ausführungsbeispiel rechteckig ausgestaltet und hat einen Querschnitt, der dem Querschnitt des Rauchgaskanals 6 entspricht.

[0038] Der Rauchgaskanal 6 verbindet die Durchbrechung 5 mit der Nachbrennkammer 3, mündet von oben in die Nachbrennkammer 3 und leitet entsprechend Rauchgas aus dem Brennraum 2 in die Nachbrennkammer 3 (siehe Pfeile).

[0039] Der Holzofen 1 hat ein Gehäuse 12, das eine Deckenwand 12a, eine Rückwand 12b, eine Vorderwand 12c mit einer Ofentür 11, einen Boden 12d und zwei Seitenwände 12e und 12f aufweist.

[0040] Der Brennraum 2 ist durch die Vorderwand 12c, die Deckenwand 12, die Rückwand 7, durch zwei Abschnitte der Seitenwände 12e und 12f und einen Gitterrost 10 gebildet, auf dem das Holz 4 zur Verbrennung angeordnet ist.

[0041] Der Rauchgaskanal 6 ist durch die Rückwand 7 des Brennraums 2, durch einen Abschnitt der Rückwand 12b und Abschnitte der Seitenwände 12e und 12f sowie durch einen kleinen Abschnitt der Deckenwand 12 des Gehäuses 12 gebildet.

[0042] Der Rauchgaskanal 6 erstreckt sich folglich zwischen der Rückwand 7 des Brennraums 2 und der Rückwand 12b des Gehäuses 12, entlang der gesamten Rückwand 7 des Brennraums 2 in vertikaler Richtung, bis er in die Nachbrennkammer 3 mündet.

[0043] An der Rückwand 12b des Gehäuses 12 ist ungefähr in der Mitte des Rauchgaskanals 6 ein Verbrennungsluftanschluss 14 vorgesehen, durch den Frischluft in den Rauchgaskanal 6 zur Verbrennung von Rauchgas in dem Rauchgaskanal 6 geleitet werden kann.

[0044] Die Nachbrennkammer 3 ist durch den Boden 12d, zwei Abschnitte der Seitenwände 12e und 12f des Gehäuses 12, durch entsprechende Abschnitte der Vorderwand 12c und der Rückwand 12b des Gehäuses 12 und eine Deckenwand 16 gebildet.

[0045] Die Deckenwand 16 ist beabstandet zum Gitterrost 10 angeordnet und mit der Rückwand 7 verbunden, und sie trennt die Nachbrennkammer 3 und den Brennraum 2 derart voneinander, dass die Nachbrennkammer 3 nur über den Rauchgaskanal 6 mit dem Brennraum 2 kommunizierend verbunden ist.

[0046] Zwischen der Deckenwand 16 der Nachbrennkammer 3 und dem Gitterrost 10 ist ein Zwischenraum vorgesehen, in den eine Primärluftzufuhr 9 Primärluft zuführt, so dass Primärluft von unten durch Öffnungen des Gitterrosts 10 in den Brennraum 2 strömt und die Verbrennung dort mit Primärluft versorgt.

[0047] In dem Zwischenraum zwischen der Deckenwand 16 der Nachbrennkammer 3 und dem Gitterrost 10 kann auch ein Aschekasten angeordnet sein (nicht gezeigt).

[0048] Die wie oben beschreiben zugeführte Primärluft versorgt eine Verbrennung des auf dem Gitterrost 10 befindlichen Holzes 4 von unten mit Sauerstoff. Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas strömt gegen die Schwerkraft im Brennraum 2 nach oben und gelangt durch die Durchbrechung 5 hindurch in den Rauchgaskanal 6. Der Rauchgaskanal 6 leitet dann das Rauchgas in Richtung der Schwerkraft von oben in die Nachbrennkammer 3 unter den Brennraum 2, wobei das Rauchgas im Rauchgaskanal 6 und in der Nachbrennkammer 3 nachverbrennt. Ggf. kann ein Gebläse (nicht gezeigt) die Rauchgasströmung unterstützen.

[0049] An der Rückwand 12b des Gehäuses 12 ist im unteren Bereich der Nachbrennkammer 3 ein Verbrennungsluftanschluss 15 vorgesehen, durch den Frischluft zur Verbrennung des Rauchgases in der Nachbrennkammer 3 zugeführt wird.

[0050] Die Nachbrennkammer 3 hat außerdem zwei Rauchgasanschlüsse 8a und 8b, die einander gegenüberliegend in der linken bzw. rechten Seitenwand 12e bzw. 12f des Gehäuses 12 im Bereich der Nachbrennkammer 3 angeordnet sind.

[0051] Am Rauchgasanschluss 8a der rechten Seitenwand 12e ist ein erster Wärmetauscher 13a angeschlossen, und an dem gegenüberliegenden Rauchgasanschluss 8b der linken Seitenwand 12f ist in zweiter Wärmetauscher 13b angeschlossen.

[0052] Die beiden Wärmetauscher 13a und 13b werden von Rauchgas aus der Nachbrennkammer 3 durchströmt, welches beim Durchströmen seine Wärme an ein Wärmespeichermedium, z.B. Wasser, im Wärmetauscher 13a bzw. 13b abgibt.

[0053] Die Wärmetauscher 13a und 13b sind über einen Kaminanschluss mit einem Kamin verbunden (nicht gezeigt), so dass das Rauchgas aus den Wärmetauschern 13a und 13b in den Kamin geleitet wird.

Ansprüche

1. Ofen zur Wärmeerzeugung, insbesondere Holzofen, wie Scheitholzofen oder Pelletofen, umfassend:

einen Brennraum (2) mit einer Rückwand (7) und zwei Seitenwänden (12e, 12f);

einer Nachbrennkammer (3), die unterhalb des Brennraums (2) angeordnet ist, und

einen Rauchgaskanal (6) zum Zuführen von Rauchgas aus dem Brennraum (2) in die Nachbrennkammer (3), wobei der Rauchgaskanal (6) an der Rückwand (7) des Brennraums (2) oder an einer der Seitenwände (3a, 3b) angeordnet ist.

2. Ofen zur Wärmeerzeugung nach Anspruch 1, wobei der Brennraum (2) eine Durchbrechung (5) in einem oberen Bereich der Rückwand (7) aufweist, durch die Rauchgas aus dem Brennraum (2) in den Rauchgaskanal (6) strömt.

3. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter ein Gehäuse (12) umfassend, wobei der Rauchgaskanal (6) teilweise durch eine Rückwand (12b) des Gehäuses (12b) gebildet ist.

4. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rauchgaskanal (6) eine Verbrennungsluftzufuhr (14) aufweist.

5. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nachbrennkammer (3) eine Verbrennungsluftzufuhr (15) aufweist.

6. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nachbrennkammer (3) einen Rauchgasanschluss (8a, 8b) zum Anschließen eines Wärmetauschers (13a, 13b) aufweist

7. Ofen zur Wärmeerzeugung nach Anspruch 6, weiter einen Wärmetauscher (13a, 13b) umfassend, der mit dem Rauchgasanschluss (8a, 8b) der Nachbrennkammer (3) verbunden ist.

8. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter ein Gehäuse (12) umfassend, wobei die Nachbrennkammer (3) teilweise durch das Gehäuse (12) gebildet ist.

9. Ofen zur Wärmeerzeugung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter einen Brennrost (10) umfassend und eine Primärluftzufuhr (9), wobei die Primärluftzufuhr (9) Primärluft von unten durch den Brennrost (10) in den Brennraum (2) leitet.

Zeichnung