DE2931763C2 - Elektrischer Speicherofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Speicherofen nachdem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Ein Gerät dieser Art ist bekannt aus der DE-OS 05 578. Gefordert werden von einem solchen Gerät eine hohe Speicherkapazität bei geringem statischem Wärmeverlust. Hierunter wird eine unerwünschte Wärmeabgabe an die Umgebung verstanden, welche sich vollzieht, während dem Gerät von außen keine Frischluft zugeführt wird, also beispielsweise beim Aufladen des Speichers. Ferner muß die Wartung einfach sein. Beispielsweise soll ein defektes Heizelement ausgewechselt werden können, ohne daß hierzu der Speicherkern demontiert zu werden braucht. Die Außenflächentemperatur soll, nicht nur zum Geringhalten statischer Wärmeverluste, sondern auch aus Sicherheitsgründen möglichst niedrig sein und einen vorgegebenen Höchstwert nicht überschreiten. Alle diese Forderungen sollen sich verbinden lassen mit einer möglichst flacheren Bauweise, als bei dem Gerät nach der DE-OS 22 05 578, dessen Bautiefe als nachteilig empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, tin Gerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches unter Erfüllung der genannten Forderungen eine möglichst geringe Bautiefe aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Deren vorteilhafter Ausgestaltung dienen die in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegebenen Lehren.

Zwar ist aus der GB-PS 1156 914 bei einem elektrischen Raumheizgerät mit einem oberseitig angeordneten Kaltluftgebläse bekannt, einen Speicherkern von aufzuwärmender Luft quer durchströmen zu lassen. Aber dem bekannten Gerät, bei welchem der Zuströmteil aus einem ersten senkrecht nach unten und einem zweiten senkrecht nach oben führenden Kanal besteht, sind folgende Nachteile eigentümlich: Die zuströmseitige zweiteilige Kaltluftzuführung setzt außer einem hohen Förderdruck (mit hohem Energiebedarf und möglicher Lärmbelästigung) wiederum eine erhebliche Bautiefe voraus.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen elektrischen Speicherofen im seitlichen Aufriß von vorn teilweise geschnitten, wobei einige Partien zum Verdeutlichen weggebrochen oder weggelassen sind,

Fig.2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt nach der Linie H-II,

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem oberen Teil der F ig. 1,

F i g. 4 den Teil nach F i g. 3 im Schnitt nach der Linie IV-IV,

F i g. 5 einen Teil nach F i g. 4 in Richtung des Pfeils V gesehen,

F i g. 6 einen Formstein in Draufsicht und

F i g. 7 einen Formstein in vergrößerter, perspektivischer Darstellung mit Pfeilmarkierungen zum Verdeutlichen der Luftführung.

Ein Gehäuse 1 mit einer Vorderwand 3, einer Rückwand 5. je einer Stirnwand 7/ und Tr, einer Abdeckung 9 und einer Bodenplatte 27 umschließt einen Speicherkern 11 aus mehreren Lagen 83 von Formsteinen 63. Der Speicherkern ruht auf einem Sockel 14 und weist eine Abdecklage 25 auf. Der Sockel 14 ruht auf einem noch näher zu beschreibenden Träger 15. Auf seiner Vorder- und Rückseite ist der Speicherkern 11 mit einer ersten, als Zwischenwand 1Ov, 10Λ ausgebildeten, glatten Isolierschicht aus aluminiumplattiertem Stahlblech versehen und steht mit dieser nur über mit seitlichem Abstand voneinander verlaufenden Teilflächen 68 in Berührung. Die Zwischenwände 1Ov und 10Λ sowie die Abdecklage 25 sind auf der jeweiligen Außenbzw. Oberseite mit einer Isolierung 17,19 und 21 belegt. Ober- und stirnseitige Schichten 59, 61/und 61 r bilden weitere Isolierungen. Zwischen einander zugewandten Seiten der Rückwand 5 und der Isolierung 19 ist ein Buckelblech 85 angeordnet, welches zwischen Erhebungen 87 für eine dünne, im wesentlichen ruhende und somit isolierende Luftschicht 89 sorgt. Der Träger 15

ruht rückseitig auf einem Sockelelement 23 und weist im seitlichen Abstand voneinander abgeordnete Durchlässe 99 und 101 als Ein- bzw, Auslässe auf. Im Speicherkern 11 sind rückseitig die Aufströmteile 29 und vorderseitig die Abströmteile 31 der Luftführungskanäle angeordnet Je Formsteinlage 83 sind sie durch Umlenkteile 33 miteinander durchgängig verbunden. Der Speicherkern 11 weist waagerechte Ausnehmungen 35 auf, welche sich in Durchsteckschlitzen 36 durch die stirnseitige Isolierung 61 r fortsetzen. Jede dieser Ausnehmungen 35 dient einem Heizelement 37 als Aufnahme (siehe F i g. 3 bis 5). Das Heizelement 37 ist U-förmig gebogen; jeder seiner Schenkel 39,41, welche einen Bogen 43 bilden, weist an seinem Ende 39e, 41 e eine Anschlußfahne 45 auf. Jedem Heizelement 37 ist ein Flansch 47 zugeordnet, welcher mit je einer Bohrung 49 und 51 versehen ist. Durch die Bohrung 49 (51) greift das Schenkelende 39e(41ejl Die stirnseitige Isolierung 61 r ist außenseitig mit einer Zwischenwand 16 verkleidet, weiche im Bereich der Ausnehmungen 35 bzw. der Durchsteckschlitze 36 nicht dargestellte Schlitze zum Durchführen der Heizelemente 37 aufweist. An der Außenfläche der Zwischenwand 16 sind die Flansche 47 mittels eines Haltebleches 53 festgelegt. Dieses ist mit Bohrungen 55 versehen und mit Schrauben 57 an der Zwischenwand 16 lösbar befestigt Jede Lage 83 besteht aus Formsteinen 63 (Fig.6 und 7), welche zwischen Stirnflächen 81 Stoßfugen 82 bilden. Jeder Formstein 63 weist auf Längsseiten 69 und 71 leistenförmige Vorsprünge 67 mit je einer außenseitigen, eine Teilfläche 68 bildenden Stirnfläche auf. Die Vorsprünge 67 überragen eine Oberseite 65 des Formsteins 63 und bilden in den betreffenden Kantenbereichen je eine Reihe 75.1 und 75.2 von Höckern 73 mit einer Auflagefläche 77 für die Unterseite 79 (26) der nächsthöheren Lage 83 (25). Wie aus F i g. 2 erkennbar, erstrecken sich die Ausnehmungen 35 für die Heizelemente 37 zwischen einander zugewandten Seiten 65 und 69 und zwischen den Reihen 75.1 und 75.2 der Hocker 73 und bilden die bereits erwähnten Umlenkteile bzw, -bereiche 33 zwischen den Aufströmteilen 29 und den Abströmteilen 31 der Luftführungskanäle.

Unterhalb des Trägers 15 erstreckt sich zwischen zwei Ventilatoren 91 und 93 zum Ansaugen von Kaltluft durch Ansaugschlitze 95 auf der Vorderseite und nicht dargestellten Ansaugschlitze in der betreffenden Stirnwand 7/, 7rein Kaltluftkanal 97 mit einer darüberliegenden Mischkammer 108. Beide sind durch eine Trennwand 103 voneinander getrennt, welche durch eine Abkantung 107 im Bereich der Gerätevorderseite einen Mischbereich 109 sich g.°gen einen Heizluftaustritt 111 erweitern läßt. Im rückseitigen Bereich geht der Kaltluftkanal 97 durch die Einlasse 99 im Träger 15 in die Aufströmteile 29 der Luftführungskanäle über. In dem genannten Bereich ist zwischen dem Kaltluftkanal 97 und der Mischkammer 108 wenigstens ein Zumischdurchlaß 105 mit einer nicht dargestellten Klappe zum Steuern des Durchtrittsquerschnitts angeordnet. Die Aufströmteile 29 erstrecken sich zwischen den Vorsprüngen 67 auf den jeweiligen Seiten 69 der Formsteine 63 von unten aus dem Kaltluftkanal 97 bis zur Unterseite 26 der Abdecklage 25, während sieh die Abströmteile 31 von der Unterseite 26 der Abdecklage 25 zwischen den Vorsprüngen 67 auf den Seiten 71 der jeweiligen Formsteine 63 bis in den Mischbereich 109. es Da von jeder Ausnehmung 35 jeweilige Umlenkteile 33 gebildet werden jind die Aufströmteile 29 und Abströmteile 31 der Lvftführungskanäle je Lage 83 miteinander verbunden.

Zum Aufladen des Speicherkerns 11 werden die Heizelemente 37 an ein elektrisches Netz gelegt. Sie erwärmen sich und strahlen Wärme an ihre Umgebur.g, nämlich zunächst die Seiten 65 und 79 sowie die Höcker 73 ab.

Während des weiteren Aufladens gibt der Speicherkern 11 mit steigender Temperatur zunehmend Wärme an seine Umgebung ab. Die Zwischenwände 10Λ und 10k erwärmen sich, wobei die Isolierungen 17 und 19 einen Wärmefluß nach außen weitgehend verhindern. Eine weitere Isolierschicht wird durch das rückseitige Buckelblech 85 in Form einer dünnen und deshalb im wesentlichen unbewegten Luftschicht 89 zwischen den in Fig.2 vergrößert dargestellten Erhebungen 87 gebildet Diese Maßnahme trägt auf vorteilhafte Weise zum Ermöglichen einer flachen Bauweise des Speicherofens nach der Erfindung bei.

Zum Entladen des Speicherkerns 11 nach dem Abschalten der Heizelemente 37 wird dem Gerät Luft von außen zugeführt Diese wird von den Ventilatoren 91 und 93 durch die Ansaugschliue 95 und dann in Richtung der Pfeile 115 (F i g. 1) in den Kaltluftkanal 97 gefördert und gerät durch die Einlasse 99 im Träger 15 in die Aufströmteile 29. Dort strömt sie sowohl in Richtung der Pfeile 117 im Außenbereich des Speicherkerns I 1 aufwärts wie auch in Richtung der Pfeile 118 in den Umlenkteilen 33 quer durch den Speicherkern 11. Sie erwärmt sich zunehmend und strömt schließlich in Richtung der Pfeile 119 in den Abströmteilen 31 abwärts, durch die Auslaßöffnungen 101 im Träger 15 und gerät in den Mischbereich 109 auf der Vorderseite der Mischkammer 108, bevor sie durch einen jeweiligen Heizluftaustritt 111 in Richtung des Pfeils 123 in die zu beheizende Umgebung entweicht. Um die Temperatur der entweichenden Heizluft in Grenzen einstellen zu können, das heißt vor allem einen vorgebbaren Temperaturwert nicht überschreiten zu lassen, kann ein Teil der angesaugten Luft aus dem Kaltluftkanal 97 durch den jeweiligen Zumischdurchlaß 105 in Richtung der Pfeile 121 in die Mischkammer 108 eingespeist werden. Er vermischt sich im Mischbereich 109 mit der autgewärmten Luft, welche von oben aus den Abströmteilen 31 zuströmt. Die Größe des Durchtrittsquerschnitts des jeweiligen Zumischdurchlasses 105 wird mit Hilfe nicht dargestellter Klappen gesteuert Die hierzu erforderlichen Einrichtungen sind bekannt und, da erfindungsunwesentlich, nicht näher beschrieben oder dargestellt.

Die Gestalt der Formsteine 63 (Fig. 6 und 7) und damit der Aufbau des Speicherkerns 11 gewährleistet in Verbindung mit den Zwischenwänden 10Λ und 1Ov und der Luftführung eine gleichmäßige und rationelle Entladung des Speichel kerns 11: Die Luft hat über die Seiten 69 und 71 mit den Flanken der Vorsprünge 67 sowie die Oberseite 65 mit den Höckern 73 und der Unterseite 79 mit der gesamten Oberfläche des jeweiligen Formsteins 63 Kontakt, so daß die Wärmeabführung dem natürlichen Wärmefluß entspricht

Infolge ihrer platten Oberfläche, mit denen die Zwischenwände 10/rund 10v — nur über die Teilflächen 68 der Vorsprünge 67 mit dem Speicherkern 11 in Kontakt — die Luftführungskanäle in den Aofström- 29 und Abströmteilen 31 außenseilig begrenzen, wird in diesem Bereich ein Energieverlust durch Verwirbeln der Luft auf vorteilhaft-^ Weise weitgehend vermieden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Ausnehmungen 35 zur Aufnahme der Heizelemente 37 zugleich die

Umlenkteile 33 der Luftführungskanäle bilden: Sollte nach vollständigem Entladen des Speicherkerns Il eine weitere Beheizung der Umgebung des Gerätes erforderlich sein, so läßt es sich auch als Heizlüfter betreiben. Zu diesem Zwecke werden sowohl die Ventilatoren 91 und 93 wie auch wenigstens eines der Heizelemente 37 eingeschaltet, so daß die Luft im Umlenkteil 33 bei einem sehr ausgedehnten Oberflächenkontakt mit den Heizelementen 37 rasch Wärme aufnehmen und an die Umgebung des Gerätes abführen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   J. Elektrischer Speicherofen mit einem aus Lagen von Formsteinen bestehenden, von wenigstens einer Isolierschicht umkleideten Speicherkern mit wenigstens einem sich in Ausnehmungen waagerecht erstreckenden, in einem Anschlußbereich mit einem zwei Bohrungen aufweisenden Flansch auswechselbar befestigten, U-förmigen Heizelement und sich im Speicherkern erstreckenden, jeweils einen Zuström-, wenigstens einen Umlenk- und einen Abströmteil aufweisenden Luftführungskanälen, wenigstens einem Ventilator für die Zufuhr von Kaltluft in die Zuströmteile und in eine sich unter dem Speicherkern erstreckende Mischkammer zum Einstellen einer in Grenzen vorgebbaren Temperatur aus dem Speicherofen austretender Heizluft, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) wenigstens eine der Isolierschichten (10; 85) besteht aus einem metallischen Werkstoff mit niedriger Wärmedurchgangszahl,

   b) der Speicherkern (11) berührt die angrenzende Isolierschicht (10Λ, iOv) nur entlang schmaler Teilflächen (68),

   c) die Teilflächen (68) sind durch Vorsprünge (67) gebildet, die auf zwei einander abgewandten Seiten (69, 71) der Formsteine (63) angeordnet sind,

   d) die Zu- (29) und Abströmteile (31) der Luftführungskanäle erstrecken sich zwischen den Vorsprüngen (67) und

   e) der Um'enkteil (33) wird durch die Ausnehmung (35) gebildet
2. 2. Elektrischer Spucherol-'n nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten (1Ov, 10A^ eine dem Speicherki -n (11) zugewandte, glatte Oberfläche aufweisen.
3. 3. Elektrischer Speicherofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (85) Erhebungen (87) derart aufweist, daß sich in deren Bereich eine im wesentlichen ruhende Luftschicht (89) ausbildet.
4. 4. Elektrischer Speicherofen nach Anspruch I₁ 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorspränge (67) auf den Formsteinen (63) in deren Ober- (65) und/oder Unterseite (79) zum Bilden einer jeweiligen kantenseitigen Reihe (75.1, 75.2) von Höckern (73) mit je einer Auflagerfläche (77) für eine folgende Lage (83) von Formsteinen (63) fortsetzen und gemeinschaftlich mit der jeweiligen Ober- (65) und Unterseite (79) des Formsteins (63) der betreffenden Lage (83) die Ausnehmung (35) bilden.