• 专利附录
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  • 权利要求
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    EinGebäudeofen,insbesondere Kachelofen, Grundofen oder dergleichen, umfasst einen Brennraum(14) zur Verbrennung von festkörperartigem Brennmaterialsowie eine Verdampferbrenneranordnung (28) mit einer zu dem Brennraum(14) offenen Brennkammer (34), einem porösen Verdampfermedium (40) zurAufnahme von flüssigemBrennstoff und zur Abgabe von Brennstoffdampf in die Brennkammer(34), einer Verbrennungslufteinspeisung (50, 52) zum Einspeisenvon mit dem Brennstoffdampf zu verbrennender Verbrennungsluft und miteinem Zündorgan(54) zum Zündendes Brennstoffdampf/Verbrennungsluft-Gemisches.
    公开号:DE102004028306A1
    申请号:DE200410028306
    申请日:2004-06-11
    公开日:2006-01-05
    发明作者:Thomas Bauer
    申请人:Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG；
    IPC主号:F24B1-04
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Gebäudeofen, beispielsweise einenKachelofen, einen Grundofen o.dgl., der einen zur Verbrennung von festkörperartigemBrennmaterial vorgesehenen Brennraum aufweist.
    [0002] DerartigeGebäudeöfen werdenauch in modernen Gebäudenvermehrt eingebaut, um neben den im Allgemeinen vorhandenen Zentralheizungssystemeneine zusätzliche,eine angenehme Wärme verbreitendeWärmequellezur Verfügungzu haben. In derartigen Gebäudeöfen wirdals festkörperartiges Brennmaterialim Allgemeinen Holz in Form von Holzscheiten oder Pellets verbrannt.Dieses festkörperartigeBrennmaterial muss im Allgemeinen von Hand eingegeben werden. DiesesEingeben von Brennmaterial sollte relativ gleichmäßig erfolgen,um auch ein gleichbleibendes Wärmeabgabeverhalten einesderartigen Ofens zu erlangen. Dies ist jedoch oftmals nicht realisierbar,beispielsweise wenn die Bewohner eines Gebäudes für einen längeren Zeitraum, beispielsweisetagsüber,außerHause sind. Nach Rückkehrin das Gebäudeist es dann oftmals erforderlich, einen derartigen Gebäudeofenerst in Betrieb zu setzen. Konstruktionsbedingt dauert es dann abereine erhebliche Zeit, bis nach dem Anzünden des festkörperartigenBrennmaterials spürbar Wärme abgegebenwerden kann.
    [0003] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gebäudeofen,wie z.B. einen Kachelofen oder Grundofen, bereitzustellen, der ineinfacher Art und Weise auch ohne manuelle Interaktion über längere Zeitin Betrieb gehalten werden kann.
    [0004] Erfindungsgemäß wird dieseAufgabe gelöst durcheinen Gebäudeofen,insbesondere Kachelofen, Grundofen o.dgl., umfassend einen Brennraum zurVerbrennung von festkörperartigemBrennmaterial sowie eine Verdampferbrenneranordnung mit einer zudem Brennraum offenen Brennkammer, einem porösen Verdampfermedium zur Aufnahmevon flüssigemBrennstoff und zur Abgabe von Brennstoffdampf in die Brennkammer,einer Verbrennungslufteinspeisung zum Einspeisen von mit dem Brennstoffdampf zuverbrennender Verbrennungsluft und mit einem Zündorgan zum Zünden desBrennstoffdampf/Verbrennungsluft-Gemisches.
    [0005] Zusätzlich zuder Möglichkeit,festkörperartigeBrennmaterialien, wie z.B. Holz, in dem Brennraum eines derartigenGebäudeofensverbrennen zu können,ist erfindungsgemäß durchdas Bereitstellen einer Verdampferbrenneranordnung die Möglichkeit geschaffen,durch Verbrennung eines zunächstflüssigenBrennstoffs einen derartigen Ofen erwärmt und somit in Betrieb zuhalten. Derartige Verdampferbrenneranordnungen sind beispielsweiseaus dem Fahrzeugbau bekannt, wo sie in Standheizungen oder als Zuheizereingesetzt werden. Das dabei zur Verbrennung erforderliche Brennstoffdampf/Verbrennungsluft-Gemischwird durch Einspeisung eines flüssigenBrennstoffs in ein porösesVerdampfermedium übereine großeOberflächeverteilt, so dass vergleichsweise leicht Brennstoff in Richtungzur Brennkammer abdampfen kann und sich dort mit der ebenfalls eingespeistenVerbrennungsluft vermischen kann. Da derartige Verdampferbrenneranordnungenautomatisiert betrieben werden können,also vorgegeben werden kann, wann für wie lange und auch mit welcherHeizleistung sie betrieben werden soll, wird es somit möglich, beispielsweiseauch in Zeiten längererAbwesenheit einen erfindungsgemäßen Gebäudeofenwarm zu halten.
    [0006] Beieiner besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen,dass die Brennkammer übereine im Bodenbereich des Brennraums vorgesehene Öffnung zu diesem offen ist.Durch diese Verbindung zwischen Brennkammer und Brennraum kann diebei Verbrennung in der Brennkammer entstehende Verbrennungsflammesich im Bodenbereich des Brennraums bis in den Volumenbereich diesesBrennraums hinein erstrecken, so dass insbesondere dann, wenn derBrennraum zu einem Wohnraum hin durch eine transparente Abdeckungsichtbar ist, ein angenehmer optischer Eindruck bei ablaufenderVerbrennung entsteht.
    [0007] Umzu verhindern, dass bei Verbrennung von festkörperartigem Brennmaterial diezwangsweise dabei entstehenden Rückstände in denBereich der Verdampferbrenneranordnung gelangen, wird vorgeschlagen,dass die Brennkammer durch ein Abdeckorgan bezüglich des Brennraums abdeckbarist.
    [0008] Umdie zum Heranfördernder in der Verdampferbrenneranordnung zu verbrennenden Materialien,also der Verbrennungsluft und des flüssigen Brennstoffs, erforderlichenEinrichtungen vor übermäßiger Hitzeschützenzu können,die insbesondere auch bei Verbrennung von festkörperartigem Brennmaterial entstehenkann, wird vorgeschlagen, dass eine Verbrennungsluftfördereinrichtungoder/und eine Brennstofffördereinrichtungmit Abstand zu der Brennkammer angeordnet ist und mit dieser über eineLeitung in Verbindung steht.
    [0009] Weiterkann bei dem erfindungsgemäßen Ofenvorgesehen sein, dass die Brennkammer in einem im Wesentlichen topfartigenBrennkammergehäuseausgebildet ist und dass ein Bodenbereich des Brennkammergehäuses imWesentlichen horizontal angeordnet ist. Dabei ist es dann vorteilhaft,wenn wenigstens ein Teil des porösenVerdampfermediums am Bodenbereich des Brennkammergehäuses vorgesehenist. Durch die somit ebenfalls im Wesentlichen horizontale Positionierungdes Verdampfermediums oder eines Teils davon wird eine von Schwerkrafteinflüssen weitgehendunbeeinflusste, möglichst gleichmäßige Verteilungdes zunächstnoch flüssigen Brennstoffsim Volumenbereich des porösenVerdampfermediums unter Ausnutzung der Kapillarförderwirkung desselben sichergestellt.
    [0010] Gemäß einemweiteren vorteilhaften Aspekt kann vorgesehen sein, dass dem porösen Verdampfermediumeine elektrisch betreibbare Heizeinrichtung zugeordnet ist. Somitkann insbesondere bei Inbetriebnahme der Verdampferbrenneranordnungin einer Phase, in welcher die verschiedenen Systemkomponenten,insbesondere auch das poröseVerdampfermedium, noch vergleichsweise kalt sind, möglichstschnell durch Erwärmungdes porösen Verdampfermediumsvermittels der Heizeinrichtung ein Brennstoffdampf bereitgestelltwerden, der dann mit ebenfalls eingespeister Verbrennungsluft verbranntwerden kann. Bei dann gestarteter bzw. ablaufender Verbrennung kanndie Heizeinrichtung wieder deaktiviert werden, da dann durch dieablaufende Verbrennung selbst ausreichend Wärme zur Brennstoffabdampfungbereitgestellt wird.
    [0011] Dievorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegendeFigur detailliert beschrieben, welche eine schematische Ansichteines erfindungsgemäßen Gebäudeofenszeigt.
    [0012] DieserGebäudeofenist in der Figur allgemein mit 10 bezeichnet und umfassteinen beispielsweise aus Schamottesteinen gefertigten Körperbereich 12.In diesem Körperbereich 12 istein Brennraum 14 ausgebildet, der über einen im Allgemeinen gewundenenRauchgaszug 16 mit einem Kamin 18 in Verbindungsteht. Durch eine Eingabeöffnung 20,die durch eine schließbareAbdeckung 22 abgeschlossen und geöffnet werden kann, kann festkörperartigesBrennmaterial, beispielsweise in Form von Holzscheiten o.dgl., inden Brennraum 14 gelegt werden und dort auf einem Bodenbereich 24 bzw.einem am Bodenbereich 24 vorgesehenen Rost o.dgl. abgelegt werden.Zum normalen Verbrennungsbetrieb kann dieses im Brennraum 14 angeordnetefestkörperartigeBrennmaterial dann angezündetwerden. Die für dieVerbrennung erforderliche Luft kann über einen Verbrennungsluftkanal 26 inden Brennraum 14 gelangen. Die bei der Verbrennung dannentstehenden Verbrennungsabgase strömen entlang des Rauchgaszugs 16 underwärmenmit der in den Verbrennungsabgasen transportierten Wärme dannden Körperbereich 12 desOfens 10.
    [0013] Dererfindungsgemäße Ofen 10 weistferner eine allgemein mit 28 bezeichnete Verdampferbrenneranordnungauf. Diese umfasst ein topfartig ausgestaltetes Brennkammergehäuse 30,welches so positioniert ist, dass eine Bodenwandung 32 näherungsweisehorizontal und in Abstand zum Brennraum 14 liegt, während einein dem Brennkammergehäuse 30 gebildeteBrennkammer 34 übereine im Bodenbereich 24 des Brennraums 14 gebildete Öffnung 36 grundsätzlich zumBrennraum 14 hin offen ist. Die Öffnung 36 kann durcheine Abdeckplatte 38 verschlossen werden, so dass die Brennkammer 34 abgedecktist und keine bei der Verbrennung von festkörperartigem Brennmaterial entstehendenVerbrennungsrückstände in dieBrennkammer 34 gelangen können. Die Platte 38 kannbeispielsweise von Hand eingelegt werden, kann aber auch als vonaußenbetätigbarerSchieber o.dgl. ausgebildet sein.
    [0014] AmBodenbereich 32 des Brennkammergehäuses 30 ist ein poröses Verdampfermedium 40 vorgesehen.Dieses aus hitzebeständigemMaterial aufgebaute poröseVerdampfermedium ist in der Lage, den in dieses eingespeisten flüssigen Brennstoff durchKapillarförderwirkungim Volumenbereich des porösenVerdampfermediums 40 zu verteilen. Hier kann beispielsweiseein Metallgeflechtmaterial, ein Gewirk, Schaumkeramik o.dgl. zumEinsatz kommen. Der flüssigeBrennstoff wird in dieses vorzugsweise den gesamten Bodenbereich 32 überdeckendeporöseVerdampfermedium 40 durch eine Brennstoffpumpe 42 auseinem Brennstoffbehälter 44 über eineBrennstoffleitung 46 eingeleitet. Sowohl die beispielsweisenach Art einer Hubkolbendosierpumpe ausgestaltete Brennstoffpumpe 42 alsauch der Brennstofftank 44 sind außerhalb des Körperbereichs 12 desOfens 10 angeordnet, um eine übermäßige Erwärmung derselben zu vermeiden.
    [0015] Fernerist eine Verbrennungsluftleitung 48 vorgesehen, über welchedie zur Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft in die Brennkammer 34 eingespeistwerden kann. Hierzu kann beispielsweise in einem zentralen Bereichdes Bodenbereichs 32 ein Verbrennungslufteinleitstutzen 50 vorgesehen sein,der mit mehreren Öffnungenversehen ist, um die unter der Förderwirkungeines beispielsweise als Seitenkanalgebläse ausgestalteten Gebläses 52 herangeförderte Luftin die Brennkammer 34 einzuleiten. Durch Brennstoffeinleitungin das poröseVerdampfermedium 40 und nach Vertei lung im Volumenbereichdesselben auftretender Brennstoffabdampfung in Richtung zur Brennkammer 34 undVerbrennungslufteinleitung in die Brennkammer 24 wird in dieserein zündfähiges bzw.verbrennungsfähiges Gemischaus Verbrennungsluft und Brennstoffdampf generiert. Dieses Gemischkann durch ein Zündorgan 54,beispielsweise einen Glühzündstift,gezündet undsomit zur Verbrennung gebracht werden.
    [0016] Dieverschiedenen fürden Betrieb der Verdampferbrenneranordnung 28 zu aktivierendenSystembereiche, insbesondere also die Pumpe 42, das Gebläse 52 unddas Zündorgan 54,stehen in Verbindung mit einer deren Betrieb steuernden Ansteuervorrichtung 56.Wie durch Pfeile angedeutet, sendet diese Ansteuersignale an dieangesprochenen Systembereiche, um beispielsweise die Pumpe 42 zur Brennstoffeinleitungzu aktivieren oder das Gebläse 52 zurVerbrennungslufteinspeisung zu aktivieren. Ebenso kann durch entsprechendeAnsteuerung das Zündorgan 54 inder Startphase der Verdampferbrenneranordnung 28 aktiviertwerden, um das in der Brennkammer 34 vorhandene zündfähige Gemisch zuzünden.Um insbesondere die Startphase der Verdampferbrenneranordnung 28 verkürzen zukönnen, kanndem porösenVerdampfermedium 40 eine elektrisch erregbare und auchunter der Ansteuerung der Ansteuervorrichtung 56 stehendeHeizeinrichtung zugeordnet sein. Diese kann beispielsweise an der vonder Brennkammer 34 abgewandten Rückseite des porösen Verdampfermediums 40 vorgesehen seinund eine Heizwendel oder Heizspirale o.dgl. umfassen, die durchentsprechende Bestromung Wärmeerzeugt. In der Startphase bzw. vor dem Zünden kann dann das poröse Verdampfermedium 40 mit demdarin enthaltenen flüssigenBrennstoff vorerwärmtwerden, um somit die Brennstoffabdampfung zu unterstützen. Nacherfolgter Zündungkann diese Heizeinrichtung dann ebenso wie das Zündorgan 54 deaktiviertwerden, da dann allein durch Brennstoffeinspeisung und Verbrennungslufteinspeisungund Verbrennung der Betrieb der Verdampferbrenneranordnung 28 aufrechterhalten werden kann.
    [0017] Umdiesen Betrieb definiert vorgeben zu können, kann die Ansteuervorrich tung 56 inVerbindung mit einem oder mehreren gebäudestationären Bedienelementen 58 stehen. Über einderartiges Bedienelement 58 kann beispielsweise vorgegebenbzw. einprogrammiert werden, an welchem Tag, zu welcher Zeit undfür wielange die Verdampferbrenneranordnung 28 aktiviert werdensoll. Selbstverständlich kannauch durch entsprechende Betätigungdie Verdampferbrenneranordnung 28 direkt ein- bzw. ausgeschaltetwerden. Eine entsprechende Funktionalität kann auch durch ein odermehrere Fernbedienungselemente 60 erfolgen, das entwederdirekt mit der Ansteuervorrichtung 56 oder über einstationäresBedienelement 58 Bedienbefehle bzw. Programmierbefehlebereitstellen kann.
    [0018] Umden Betrieb der Verdampferbrenneranordnung 28 auch ohnemanuelle Interaktion zuverlässigsteuern zu können,könnenverschiedene Sensoren vorhanden sein. So kann beispielsweise imBereich der Brennkammer 34 ein als Temperatursensor o.dgl.ausgeführterFlammwächter 62 vorhanden sein,dessen Signal zu erkennen gibt, ob in der Brennkammer 34 eineZündungstattgefunden hat bzw. eine Verbrennung abläuft. Wenn nicht, kann diesein Hinweis darauf sein, dass entweder kein flüssiger Brennstoff mehr im Brennstoffbehälter 44 ist, oderein Problem bei der Brennstoffzufuhr oder der Verbrennungsluftzufuhroder im Bereich des Zündorgans 54 vorhandenist. Weiter kann im Bereich des Rauchgaszugs 16 oder desKamins 18 ein Temperaturfühler 64 vorhandensein, ebenso wie im Körperbereich 12 desOfens 10 ein Temperatursensor 66 vorhanden seinkann. Diese können über denthermischen Zustand der Verbrennungsabgase bzw. des Körperbereichs 12 desOfens 10 Aufschluss geben und ggf. entsprechende geänderte Ansteuermaßnahmennach sich ziehen.
    [0019] Durchdie Kombination eines herkömmlichen mitfestkörperartigenBrennmaterialien, wie z.B. Holz, betreibbaren Ofen mit einem grundsätzlich ausdem Fahrzeugbau bekannten Verdampferbrenner werden verschiedeneVorteile erhalten. So kann, wie bereits erwähnt, der Ofen 10 auchbetrieben werden, wenn keine Personen zum Nachlegen von festkörperartigenBrennmaterialien anwesend sind. Weiterhin können für die Verdampferbrenneranordnung 28 umweltfreundlicheflüssigeBrennstoffe, wie vor allem Biodiesel o.dgl., zum Einsatz gelangen.Das Bereithalten von Heizöloder Gas ist nicht erforderlich. Auch im Betrieb der Verdampferbrenneranordnung 28 entstehteine durch die Öffnung 20 desOfens 10 sichtbare Flamme, die den in einem Raum anwesenden Personenzusätzlichzu der wahrnehmbaren Wärme auchoptisch das Gefühlvermittelt, dass der Ofen 10 betrieben wird. Durch dasAbdecken der Brennkammer 34 zum Brennraum 14 hinvermittels der Platte 38 wird dafür gesorgt, dass die Verdampferbrenneranordnung 28 nichtdurch Verbrennungsrückstände ausdem Brennraum 14 beeinträchtigt werden kann. Ein weitererVorteil ist, dass im Bereich der Verdampferbrenneranordnung 28 eingesetzteKomponenten grundsätzlichaus dem Fahrzeugbau bekannt sind und somit bereits auch unter schwierigstenBetriebsbedingungen erprobt sind.
    [0020] Essei abschließenddarauf hingewiesen, dass selbstverständlich im Bereich der Verdampferbrenneranordnung 28 verschiedenste Änderungen vorgenommenwerden können.So könntebeispielsweise alternativ oder zusätzlich auch an der Umfangswandungdes Gehäuses 30 einporösesVerdampfermedium vorgesehen sein. Auch könnte die Verbrennungsluft nicht über einenzentralen Stutzen, sondern radial von außen her oder durch den Bodenbereichhindurch überentsprechende Öffnungeneingespeist werden. Die vorangehend angesprochene zusätzlicheelektrisch erregbare Heizung fürdas Verdampfermedium ist selbstverständlich nur optional. Gleichwohlkann diese auch so ausgelegt sein, dass sie gleichzeitig auch dieFunktion des Zündorgans übernehmenkann.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Gebäudeofen,insbesondere Kachelofen, Grundofen oder dergleichen, umfassend einen Brennraum(14) zur Verbrennung von festkörperartigem Brennmaterial sowieeine Verdampferbrenneranordnung (28) mit einer zu dem Brennraum(14) offenen Brennkammer (34), einem porösen Verdampfermedium(40) zur Aufnahme von flüssigem Brennstoff und zur Abgabevon Brennstoffdampf in die Brennkammer (34), einer Verbrennungslufteinspeisung (50, 52)zum Einspeisen von mit dem Brennstoffdampf zu verbrennender Verbrennungsluftund mit einem Zündorgan(54) zum Zündendes Brennstoffdampf/Verbrennungsluft-Gemisches.
    [2] Gebäudeofennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (34) über eine imBodenbereich (24) des Brennraums (14) vorgesehene Öffnung (36)zu diesem offen ist.
    [3] Gebäudeofennach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer(34) durch ein Abdeckorgan (38) bezüglich desBrennraums (14) abdeckbar ist.
    [4] Gebäudeofennach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbrennungsluftfördereinrichtung(52) oder/und eine Brennstofffördereinrichtung (42)mit Abstand zu der Brennkammer (34) angeordnet ist undmit dieser übereine Leitung (48, 46) in Verbindung steht.
    [5] Gebäudeofennach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (34)in einem im Wesentlichen topfartigen Brennkammergehäuse (30)ausgebildet ist und dass ein Bodenbereich (32) des Brennkammergehäuses (30)im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
    [6] Gebäudeofennach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teildes porösen Verdampfermediums(40) am Bodenbereich (32) des Brennkammergehäuses (30)vorgesehen ist.
    [7] Gebäudeofennach einem der Ansprüche1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem porösen Verdampfermedium (40)eine elektrisch betreibbare Heizeinrichtung zugeordnet ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004028306B4|2006-02-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-05| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-08-10| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-04-19| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20120103 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410028306|DE102004028306B4|2004-06-11|2004-06-11|Gebäudeofen, insbesondere Kachelofen, Grundofen oder dergleichen|DE200410028306| DE102004028306B4|2004-06-11|2004-06-11|Gebäudeofen, insbesondere Kachelofen, Grundofen oder dergleichen|
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