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Elektrischer Heizofen
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizofen mit nur einem Luftschacht mit darin angebrachten Heizkörpern und einem in eine Durchbrechung der Vorderwand des Schachtes eingesetzten, einen Strahlungsheizkörper enthaltenden Reflektor.
Es ist wohl ein elektrischer Heizofen bekannt (USA-Patentschrift Nr. 1, 986, 350), der eine ähnliche räumliche Anordnung aufweist. Bei diesem sind aber beide Heizkörper Strahlungsheizkörper und mit je einem Reflektor versehen, zwischen denen und einer unteren Verlängerung des rückwärtigen Reflektors eine Art Luftschacht gebildet ist. Bei dieser Bauart ist jedoch ein im unteren Teil des Gehäuses angeordneter, in den Schacht nach oben blasender Ventilator erforderlich, um in dem Schacht eine ausreichend starke Luftströmung zu erzielen.
Ferner ist aus der österr. Patentschrift Nr. 191043 ein Elektroheizgerät bekannt, das sowohl einen Luftschacht mit darin angebrachten Heizkörpern als auch zwei in Durchbrechungen der Vorderwand des Gehäuses eingesetzte Reflektoren mit Strahlungsheizkörpern aufweist. Bei diesem Gerät sind aber die Reflektoren als oben und unten offene Schächte ausgebildet, durch welche die erhitzte Luft ebenso wie im dahinter liegenden Hauptschacht durchstreichen kann. Bei dieser Bauart sind also mehrere Luftschächte vorhanden und auch dann, wenn nur die Strahlungsheizkörper in den Reflektoren eingeschaltet sind, tritt immer auch eine Erhitzung grösserer Luftmengen durch die Konvektionsströmung der Luft in den Reflektorschächten auf.
Man kann also niemals eine gerichtete Wärmestrahlung allein erzeugen und die Strahlungsheizkörper werden durch die lebhafte Luftströmung gekühlt, was ihre Strahlungsleistung herabsetzt, weil diese mit der vierten Potenz der absoluten Temperatur steigt und fällt.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, einen elektrischen Ofen der eingangs erwähnten Art, also mit nur einem Luftschacht zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Bauarten ausschaltet und sich gegenüber diesen durch einfachen, stabilen Aufbau, Vermeiden der Verbrennung von Staubteilchen der Luft und durch die Möglichkeit einer scharfen Trennung von Strahlungsheizung und Luftkonvektionsheizung neben der bekannten Möglichkeit zur gleichzeitigen Anwendung beider Arten auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäss vor allem dadurch erreicht, dass in den Luftschacht eine annähernd von unten nach oben durchgehende, Durchbrechungen aufweisende, vorzugsweise etwas gegen die Lotrechte geneigt stehende, elektrische Heizwand eingebaut ist, die mit den Seitenwänden des Schachtes fest verbunden ist und so eine Aussteifung des Gehäuses ergibt.
Die über und durch die Heizwand streichende Luft erwärmt sich von unten bis oben allmählich und die Heizkörper können so dimensioniert werden, dass Verbrennungen der in der Luft befindlichen Staubteilchen nicht stattfinden. Gleichzeitig dient die Heizwand als mechanische Verstärkung des Gehäuses, das dadurch entsprechend schwächer dimensioniert werden kann.
Weiter kann gemäss der Erfindung an der Rückwand des Schachtes ein Ventilator, vorzugsweise lösbar, angebracht werden, der durch in der Rückwand vorgesehene Öffnungen quer in den Schacht Luft einbläst. Ein solcher Ventilator ermöglicht eine zusätzliche Verwendung des Heizofens sowohl im Winter als auch im Sommer, wenn nur eine Luftbewegung erwünscht ist, wobei auch die Blasrichtung durch Umschalten des Ventilatormotors verkehrt werden kann. Zum Unterschied von der Bauart gemäss der genannten USA-Patentschrift ist aber beim Erfindungsgegenstand der Ventilator nicht unbedingt erforderlich, weil durch die erfindungsgemässe Gestaltung und Anordnung der Heizwand die im Schacht erwärmte Luft wenig Widerstand findet und durch den Wärmeauftrieb allein genügend stark nach oben durchströmt.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus den nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor. Die Zeichnung zeigt einen elektrischen Heizofen, u. zw. Fig. l im waagrechten Schnitt annähernd durch die Mitte des Ofens, Fig. 2 einen Kreuzriss dazu im Querschnitt, Fig. 3 den zugehörigen Aufriss als Vorderansicht, wobei die linke Seite abgebrochen ist, Fig. 4 als Einzelheit die Teilansicht einer Heizfläche mit einem gelochten Blech od. dgl., Fig. 5 einen ejektorenartig wirkenden Aufsatz für das Gehäuse im Schnitt entsprechend der Fig. 2 und Fig. 6 den Aufriss eines gebogenen Wärmefangkastens.
Wie insbesondere aus den Fig. 1-3 hervorgeht, umschliesst die Gehäusewandung 1 des Ofens einen einzigen Luftschacht 2. Sie besitzt nach der einen Breitseite hin, in der Zeichnung nach der Vorderseite hin, eine Durchbrechung 3 von solcher Grösse, dass hinter ihr ein Reflektor 4 angeordnet werden kann.
Dieser kann einer der üblichen rotationsparaboloidischen Reflektoren sein, die in grossen Mengen hergestellt werden und daher billig sind. In diesem Reflektor 4 können verschiedene Strahlungsheizkörper verwendet werden, wie z. B. auf eine Isolierstoffrolle gewickelte Heizwendeln, wie sie bei Heizsonnen üblich sind, ferner Infrarotstrahler 5, Bestrahlungslampen mit verschieden gefärbten Glaskolben usw. Alle diese Strahlungsquellen können auch von Laien wahlweise eingesetzt werden. Der Anschlusskörper für diese Strahlungsheizkörper, also eine Schraub- oder Steckfassung od. dgl., ist mit 6 bezeichnet. Gegebenenfalls können die an handelsüblichen Reflektoren vorgesehenen Füsse, Handgriffe od. dgl. daran verbleiben, wenn sie bei der Unterbringung des Reflektors 4 im Gehluse 1 Platz finden.
In diesem Falle können die Reflektoren wahlweise nach Herausnehmen aus dem Ofen auch wieder für sich allein verwendet werden.
Zum Festhalten des Reflektors 4 im Gehäuse 1 können längs des Durchbruches 3 einige Nasen 7 oder ein nach oben offener Einschiebeschlitz für den Rand 8 des Reflektors vorgesehen sein.
Der Reflektor 4 ist gegen den Luftschacht 2 hin bis auf die Fassung 6 für den Heizkörper 5 geschlossen, während er nach der Aussenseite hin offen sein kann. Dadurch wird in ihm keine wesentliche Konvektionströmung entstehen, die zu einer schädlichen Abkühlung des Strahlungsheizkörpers 5 führen würde. Dies würde die Strahlungsleistung beeinträchtigen.
Die Heizfläche für die beabsichtigte Konvektionsheizung im Luftschacht 2 hingegen ist grossflächig ausgebildet, um eine günstige Wärmeabgabe an die Luft zu erreichen. Diese Heizfläche ist gemäss der Erfindung als Heizwand 9 ausgebildet, die annähernd durch die ganze Höhe des Schachtes 2 von unten nach oben durchgeht und zahlreiche Durchbrechungen 10 aufweist. Diese Wand 9 kann lotrecht stehen oder aber vorzugsweise etwas gegen die Lotrechte geneigt sein, sei es wie in Fig. 2 von hinten unten 11 nach vorne oben 12, sei es umgekehrt. Sie ist mit den Seitenwänden des Schachtes 2 fest verbunden, um das Gehäuse 1 zu versteifen und so eine leichtere Ausbildung des letzteren zu ermöglichen.
Die Luftdurchtrittsöffnungen 10 sind in solcher Zahl und Grösse vorgesehen, dass die Luft bequem durchstreichen kann, ohne allzu lange an der Heizfläche zu verweilen, wobei aber möglichst alle Luftteilchen mit der Heizfläche in Berührung kommen können. Dadurch kann der bei andern, auf eine kleine Fläche oder einen kleinen Raum konzentrierten oder tief gegliederten Heizflächen auftretende Nachteil vermieden werden, dass nur ein kleiner Teil der Luft wirklich mit der Heizfläche direkt in Berührung kommt und daher höher und schärfer erhitzt werden muss, um die gleiche Wärmemenge abzuführen. Bei solcher hoher Erhitzung der Luft werden die in ihr schwebenden Staubteilchen verbrannt und dies verursacht schlechten Geruch sowie Aschen-oder Russbildung.
In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Heizwand sind an einer Blechwand 9 Heizdrähte 13 auf der sichtbaren Seite lotrecht und auf der Rückseite waagrecht verlaufend angebracht, so dass sie ein Gitter bilden. Dementsprechend sind die Löcher 10 des Bleches 9 in den Maschen dieses Gitters angeordnet, so dass die Heizmittel 13 immer auf einen Blechstreifen fallen. Man kann aber die sich kreuzenden Heizkörper 13 auch alle auf einer Seite des Bleches 2 anbringen, z. B. wenn dieses einen Schutz für die gesamten Drähte 13 nach oben bilden soll.
Die Heizmittel 13 können zur Festigkeit zwar mit beitragen, aber es empfiehlt sich, die Blechwand 9 so fest auszubilden, dass sie allein zur Aussteifung des Gehäuses 1 ausreicht, während die elektrischen Heizkörper 13 an ihr mittels elastischer Träger befestigt werden, um ihren Wärmedehnungen folgen zu können.
Die Heizelemente 13 brauchen nicht unbedingt über die ganze Fläche der Wand 9 verteilt zu sein, es genügt manchmal auch, sie nur im unteren Teil des Schachtes 2 anzuordnen. Ferner können in der Wand 9 samt den Heizelementen 13 Ausbuchtungen oder Durchbrüche 14 od. dgl. vorgesehen sein, z. B. um die Fassung 6 des Strahlungsheizkörpers 5 aufzunehmen oder durchschieben zu können.
Wie Fig. 5 zeigt, kann der obere Teil des Gehäuses 1 mit einem oder mehreren Aufsätzen 15 versehen werden, um eine Ejektorwirkung der aufsteigenden warmen Luft zu erzielen. Im dargestellten Beispiel hat der Aufsatz 15 die Gestalt einer sich verengenden Düse, deren Austrittsöffnung 16 kleiner als
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der Querschnitt des Schachtteiles 2 ist. Dabei sind unter dem unteren Rand des verjüngten Teils 15 Öffnungen 17 für den Eintritt von Aussenluft vorgesehen, um diese mitzureissen und so mit einfachen Mitteln eine grössere Luftmenge zu fördern. Es können zwei oder mehrere solcher Düsenaufsätze 15 angeordnet werden.
An der Rückseite 17'des Schachtes 2 kann fest oder lösbar ein Ventilator 18 angebracht werden, der durch Öffnungen in der Schachtrückwand 17'Luft quer in den Schacht blasen oder waagrecht ausblasen kann. Dadurch kann man bei eingeschalteter Heizung eine erhöhte Luftströmung an der Heizwand 9 erzeugen oder bei ausgeschalteter Heizung z. B. im Sommer eine kühlende Ventilatorwirkung erzielen.
An Stelle eines Ventilators 18 und auch an anderen Stellen kann der elektrische Heizofen gemäss der Erfindung auch mit Wärmespeicher 19 versehen werden, insbesondere an seiner Rückseite 17', wie Fig. l zeigt. Als Wärmespeicher sind Kacheln, Schamotte u. dgl. Platten usw. verwendbar. Um auch einer schwach gewölbten Form der Gehäusewand 1 folgen zu können, sind die Platten 19 lotrecht angeordnet.
Diese Wärmespeicher können vor allem durch ihre Glasuren solche Farben haben, dass diese mit der Farbe der Gehäusewand 1 des Ofens übereinstimmen oder sonst harmonieren. Dies ist in der Hinsicht von Bedeutung, dass dann beide Seiten des Ofens wahlweise als Frontseiten des Ofens angesehen werden können.
Die eine Frontseite gibt intensive Wärmestrahlung durch die Reflektoren 4 und die andere eine viel mildere durch die Wärmespeicher 19. Ausserdem erzeugt er in seinem Heizschacht 2 geruchlos und rauchlos warme Luft. Der elektrische Heizofen gemäss der Erfindung zeichnet sich also durch universelle Verwendbarkeit aus, wobei er auf seinen grossen Rollen 20 leicht in jede gewünschte Stellung gebracht werden kann.
Zur Erzielung einer besonders grossen Wärmeaufnahme in den Wärmespeicher 19 können hinter diesen Warmluftfangkästen 21 z. B. aus Blech angeordnet sein, u. zw. insbesondere dergestalt, dass diese zum Inneren des Schachtes 2 stufenartig von unten nach oben zunehmend vorstehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, und nach unten konkav gekrümmt sind, wie Fig. 6 zeigt. Durch diese Bogenform soll erreicht werden, dass die abgekühlte Luft durch die schneller steigende, daher nachdrängende, heisse Luft nach den Seiten des Ofens abgedrängt wird, während verhindert wird, dass die heisse Luft nach den Seiten weg von den Wärmespeichern 19 wandert. Dies wäre z. B. der Fall, wenn die Fangkästen 21 nach oben konkav gekrümmt wären.
Beim erfindungsgemässen Heizofen sind die Ventilatoren 18 gegen die Wärmespeicher 19 austauschbar, so dass die frei werdenden Ventilatoren auch selbstständig verwendbar sind.
Die elektrischen Heizöfen gemäss der Erfindung sind mit automatischen Temperaturreglern 22 versehen. Dabei steuern diese Thermostaten 22 im Gegensatz zu bekannten Ausführungen je nach der Einstellung sowohl die von den Reflektorheizkörpern 5 ausgestrahlte als auch die von der Heizfläche 9,13 abgegebene Wärme, so dass in beiden Fällen eine gewünschte Temperatur eingehalten werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Heizofen mit nur einem Luftschacht mit darin angebrachten Heizkörpern und einem in eine Durchbrechung der Vorderwand des Schachtes eingesetzten, einen Strahlungsheizkörper enthaltenden Reflektor, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftschacht (2) eine annähernd von unten nach oben durchgehende, Durchbrechungen (10) aufweisende, vorzugsweise etwas gegen die Lotrechte geneigt stehende, elektrische Heizwand (9,13) eingebaut ist, die mit den Seitenwänden des Schachtes (2) fest verbunden ist und so eine Aussteifung des Gehäuses (1) ergibt.