DE102005011547B4

DE102005011547B4 - Elektrischer Saunaofen

Info

Publication number: DE102005011547B4
Application number: DE200510011547
Authority: DE
Inventors: Thorsten Eininger; Martin Herrs
Original assignee: Individual
Current assignee: Eininger Thorsten 37603 Holzminden De
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2025-03-15
Also published as: WO2006097275A3; EP1909734A2; WO2006097275A2; DE102005011547A1

Abstract

Elektrischer Saunaofen zum Betrieb in einer Sauna, mit
einem elektrisch beheizbaren und metallummantelten Heizelement und
einer mit Wasser befüllbaren Wanne,
dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement derart an der Wanne angebracht ist, dass es direkt oder indirekt über wärmeleitende Mittel zumindest teilweise in das Wasser eingetaucht und so zumindestens teilweise thermisch mit dem Wasser in Kontakt gebracht werden kann,
wobei die nicht mit Wasser in thermischen Kontakt stehenden Teile des Heizelementes als Luftheizer wirken und
wobei der Saunaofen Betätigungsmittel zum Einstellen der Position des Heizelementes aufweist, um die thermische Kopplung an das Wasser zu verändern und um das Verhältnis der Wärmeströme vom Heizelement zum Wasser sowie vom Heizelement zur Raumluft einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Saunaofen für den Betrieb einer Sauna mit einem Heizelement und einer mit Wasser befüllbaren Wanne, wobei das Heizelement zumindestens teilweise thermisch mit dem Wasser in Kontakt gebracht werden kann.
Der Saunaofen kann für den Betrieb von Trockensaunen sowie zum Betrieb von Dampfsaunen eingesetzt werden.
Saunaöfen für Trockensaunen (Finnische Saunen) werden zum Erwärmen des Saunainnenraums verwendet. Eine Wärmequelle im Saunaofen erwärmt die im Saunainnenraum befindliche Luft. Zur Befeuchtung der Luft im Saunainnenraum kann Wasser auf die im Saunaofen befindlichen und durch die Wärmequelle erwärmten Saunasteine gegeben werden, welches dabei verdampft.
Weiterhin sind Öfen bekannt, bei denen sowohl Mittel zur Erwärmung als auch Mittel zur Befeuchtung des Saunainnenraums vorhanden sind.
Eine solcher kombinierter Sauna- und Dampfbadofen ist aus DE 38 17 482 A1 bekannt. Der Saunaofen besteht aus einem Mantel aus einem hitzebeständigen Werkstoff, der in einem Gestell gehalten ist. An der Oberseite des Gestells ist ein Korb mit Steinen eingesetzt. Unterhalb des Korbes ist eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Saunaraumes angebracht. Zum Betreiben verschiedener Saunabetriebsarten, beispielsweise dem Saunatrockenbetrieb oder dem Dampfsaunabetrieb, die jeweils durch ein unterschiedliches Verhältnis von Saunatemperatur und Luftfeuchtigkeit gekennzeichnet sind, ist unterhalb des Ofens mit Abstand zu dessen Boden eine Verdampferwanne für Flüssigkeit angeordnet. Innerhalb der Verdampferwanne ist eine Heizvorrichtung installiert. Zur Erzeugung der unterschiedlichen Saunabetriebsarten kann die Heizvorrichtung bei vorbestimmten Temperaturwerten der regelbaren Heizeinrichtung des Ofens geschaltet werden. Von der Verdampferwanne strömt die sauerstoffhaltige Mischluft über ein Dampfleitrohr durch den Ofen hindurch und tritt an der Oberseite in den Saunaraum über. Ein Nachteil dieser Anordnung ist die Notwendigkeit zweier unterschiedlicher Heizkörper zur Erzeugung der Trockenhitze und zur Erzeugung des Damp fes. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit eines thermischen Schutzmittels (Trockengehschutzes) des Heizkörpers zur Dampferzeugung.
Reine Dampfsaunen werden mit einer Luftfeuchtigkeit von 100% und bei Temperaturen zwischen 40 und 60°C im Saunainnenraum betrieben. Zum Betreiben verdampft ein Dampferzeuger durch Zuführung von Wärmeenergie Wasser bevorzugt durch Sieden. Verdampftes Wasser wird durch eine Regeleinrichtung durch Frischwasser ersetzt. Das Heizelement wird durch die Abgabe von Wärmeenergie an das verdampfende Wasser gekühlt, im Falle eines Wassermangels würde das Heizelement überhitzen. Zum Schutz gegen Überhitzung sind thermische Schutzmittel eingesetzt, die das Heizelement abschalten.
Derartige Dampferzeuger zum Dampfbaden, Inhalieren und Luftbefeuchten sind aus DE 360 60 51 bekannt. Der Dampferzeuger ist vor allem als Zusatzgerät für Trockensaunaöfen bestimmt. Er erweitert die Anwendungsmöglichkeiten auf Bio-Saunen und Dampfsaunen. Die Dampferzeugung erfolgt in einer Wanne, in die das elektrische Heizelement eintaucht und die durch einen Deckel verschlossen ist. Die Wanne kann zum Reinigen bzw. Füllen mit Wasser und Heilmittel herausgenommen werden. Ein als Dampfstrahlpumpe konzipierter Luftmischer bezweckt die gefahrlose Verteilung des Dampfes in der Saunakabine. Der Dampf wird über eine kleine Dampfaustrittsöffnung freigegeben. Das Gerät ist ausschließlich zum Erzeugen von Dampf konzipiert, ein Temperaturregler regelt die Badtemperatur, eine direkte Beheizung der Saunaluft bei Wassermangel ist durch den Verschluss der Wanne mit einem Deckel nicht möglich.
DE 31 41 820 zeigt einen Saunaofen mit einem elektrischen Heizelement und einer Blechwanne zur Aufnahme von Wasser. Hierbei weist die Blechwanne eine Vielzahl von Blechkästen auf, welche nach unten hin offen sind. In dem Blechkasten kann ein Teil des Heizelementes eingeführt werden, so dass zunächst der Blechkasten durch das Heizelement aufgeheizt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten und preisgünstigen Saunaofen zum Betreiben einer Trockensauna oder einer Dampfsauna vorzuschlagen, bei dem Wasser durch Zuführung von Wärmeenergie verdampft und bei dem im Falle von Wassermangel die Wärmeleistung an die Saunaluft abgegeben wird, ohne das Heizelement zu überhitzen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Der elektrische Saunaofen weist ein elektrisch beheizbares und metallummanteltes Heizelement und eine mit Wasser befüllbare Wanne auf. Das Heizelement wird derart an der Wanne angebracht, dass es direkt oder indirekt über wärmeleitende Mittel zumindest teilweise in das Wasser eintaucht und so zumindest teilweise thermisch mit dem Wasser in Kontakt gebracht werden kann. Die nicht mit Wasser in thermischem Kontakt stehenden Teile des Heizelementes wirken als Luftheizer. Ferner sind Betätigungsmittel zum Einstellen der Position des Heizelementes vorgesehen, wodurch die thermische Kopplung an das Wasser verändert wird und wodurch das Verhältnis der Wärmeströme vom Heizelement zum Wasser sowie vom Heizelement zur Raumluft einstellbar sind.
Das Heizelement ist innerhalb oder oberhalb der Wanne angebracht. Das Heizelement besteht vorteilhafterweise aus einem stromdurchflossenen Heizwiderstand, der von einer metallischen Ummantelung umgeben ist.
Zum Betrieb des Saunaofens in einer Trockensauna ist es nicht erforderlich, die Wanne mit Wasser zu befüllen. In diesem Fall wirkt das Heizelement als Luftheizer und erwärmt die Umgebungsluft. Das Heizelement muss in Hinblick auf seine zulässige Oberflächenbelastung so dimensioniert sein, dass es in dieser Betriebsart nicht überhitzt. Zum Betrieb des Saunaofens in einer Dampfsauna zum Erzeugen von Dampf wird die Wanne mit Wasser gefüllt, so dass das Heizelement mit dem Wasser zumindestens teilweise thermisch in Kontakt gebracht wird. Durch Zuführung von Wärmeenergie verdampft das Wasser und der Dampf entweicht aus der Wanne und gelangt in den Saunainnenraum.
Zum Betreiben des Saunaofens in einer Biosauna ist es erforderlich, einen Teil der Wärmeleistung des Heizelementes zum Verdampfen von Wasser und einen anderen Teil zum Erhitzen der Saunaluft zu verwenden. In diesem Fall wird nur ein Teil des Heizelementes zum Verdampfen des Wassers mit dem Wasser in der Wanne thermisch in Kontakt gebracht. Die nicht mit Wasser in thermischem Kontakt stehenden Teile des Heizelementes wirken als Luftheizer.
Es sind Mittel vorgesehen, die die Position des Wasserspiegels zum Heizelement oder die Position des Heizelementes zum Wasserspiegel einstellbar machen. Ersteres kann durch eine Wasserspiegelregelungsvorrichtung vollzogen werden, letzteres durch Mittel zur Variierung der Heizelementposition. Der Saunaofen besitzt einen Wasservorratsbehälter und eine Dosiervorrichtung, die zur Pegelregulierung Wasser aus dem Vorratsbehälter in die Wanne nachfüllt. Die Dimensionierung des Heizelementes ist so vorzusehen, dass sie einen dauerhaften Betrieb des Saunaofens ohne Befüllung der Wanne mit Wasser zulässt. Weiterhin kann die Wärmeübertragung vom Heizelement an das Wasser indirekt über wärmeleitende Mittel zwischen Heizelement und Wasser vollzogen werden. Diese können als metallische Bleche ausgeführt sein, die mit dem Heizelement in Verbindung stehen und ins Wasser der Wanne eintauchen.
Der Saunaofen ist mit einem Temperaturregler ausgestattet, der beim Überschreiten einer einstellbaren Grenztemperatur eines am Saunaofen angebrachten Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht oder reduziert und beim Unterschreiten einer von der Grenztemperatur abhängigen Temperatur des Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement wieder freigibt. Der Temperaturfühler ist thermisch leitend und steht mit dem Heizelement in Verbindung.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann ein Steuerungsmittel im Saunaofen oder in dessen Energieversorgungsleitung vorgesehen werden, welches nach einer festgelegten ununterbrochenen Betriebsdauer den Saunaofen durch Trennen des Heizelementes von der Energieversorgung abschaltet. Erst nach manueller Betätigung eines Betätigungsmittels oder nach Trennen der Energieversorgungsleitung vom Energieversorgungsnetz wird der Betrieb des Saunaofens wieder freigegeben.
Der Saunaofen kann zum Schutz gegen Berührung des Heizelementes und der Wasserwanne mit einem Schutzgitter ausgestattet werden.
Soll der Saunaofen bodennah installiert werden, kann es vorteilhaft sein, den Saunaofen oder zumindest einen Teil des Saunaofens in den Saunaboden einzulassen. Dies erhöht die Sicherheit gegen Umkippen.
Ein weiterer Schutz gegenüber Gefahren, die durch einen umgekippten Ofen entstehen können, stellt ein lageempfindlicher Abschalter dar, der die Energiezufuhr des Heizelements bei unzulässiger Betriebslage unterbricht. Zum Schutz gegenüber einer Verbrühung durch austretendes heißes Wasser kann eine besondere Ausgestaltung der Wannenabdeckung vorteilhaft sein: Die Abdeckung der Wanne besteht aus einem wasserdampf- und heißluftdurchlässigen Segment und einem dieses Segments umgebenden geschlossenen Rand. Die Breite dieses Randes muss so dimensioniert sein, dass im Falle eines Umkippens des Ofens der Rand das Wasser solange im Inneren der Wanne zurückhält und so am Auslaufen hindert, wie eine Verbrühungsgefahr von Körperteilen saunierender Personen besteht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in der Zeichnung mit 1 und 2 dargestellt.
1 zeigt einen Saunofen gemäß der Erfindung, und
2 zeigt einen weiteren Saunaofen gemäß der Erfindung.
Der Saunaofen 1 besteht aus einer Wanne 1 mit innenliegenden elektrischen Heizelementen 12. Das Heizelement besteht vorteilhafterweise aus einem stromdurchflossenen Heizwiderstand, der von einer metallischen Ummantelung umgeben ist. Die Wanne kann mit Wasser 3 gefüllt werden. Die elektrischen Heizelemente sind mit einer U-förmigen Metallummantelung 4 verbunden. Die Ummantelung besteht aus einem thermisch leitenden Material. Die elektrischen Heizelemente oder die U-förmigen Metallummantelungen tauchen in Abhängigkeit von dem Wasserstand unterschiedlich tief in das Wasser 3 ein, welches nun durch die Zuführung von Wärme verdampft. Ein Wassertank 5, ist an einer Tankhalterung 6 befestigt. Die Wasserleitung 7 führt vom Wassertank direkt in die Wanne. Der Pegel des Wasserstandes kann nun über die Wasserstandsjustierung 8 eingestellt werden. Somit ist die Kopplung der elektrischen Heizelemente mit dem Wasser veränderbar. Dadurch ist das Verhältnis der Wärmeströme vom Heizelement zum Wasser sowie vom Heizelement zur Raumluft regelbar.
Der Saunaofen ist mit einem Temperaturregler 9 und einem Temperaturstellknopf 10 ausgestattet. Der Temperaturfühler des Temperaturreglers ist mit einer thermisch repräsentativen Stelle des Saunaofens verbunden. Diese Stelle kann ein Teil des Heizelementes oder ein Teil der Wanne darstellen.
Beim Überschreiten der eingestellten Grenztemperatur wird die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbrochen oder reduziert, und beim Unterschreiten einer von der Grenztemperatur abhängigen Temperatur des Temperaturfühlers wird die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement wieder freigeben. Der Saunaofen ist zum Schutz gegen Berührung des Heizkörpers und der Wasserwanne mit einem Schutzgitter 11 ausgestattet. Der Netzstecker 13 ist an den Stromkreislauf anzuschließen.
Der Saunaofen 2 besteht aus einer Wanne 1 mit innenliegenden elektrischen Heizelementen 2. Die Wanne kann mit Wasser 3 gefüllt werden. Die elektrischen Heizelemente sind mit einer Heizkörperhalterung 4 aus Metall verbunden. Die elektrischen Heizelemente oder die Heizkörperhalterung aus Metall berühren, je nach Wasserstand, das Wasser, welches nun durch die Hitze verdampft wird. Über die Heizkörperlagejustierung 5, ist die Kopplung der elektrischen Heizelemente mit dem Wasser veränderbar. Dadurch ist das Verhältnis der Wärmeströme vom Heizelement zum Wasser sowie vom Heizelement zur Raumluft einstellbar. Der Saunaofen ist mit einem Temperaturregler 9 ausgestattet, der beim Überschreiten einer einstellbaren Grenztemperatur eines am Saunaofen angebrachten Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht oder reduziert und beim Unterschreiten einer von der Grenztemperatur abhängigen Temperatur des Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement wieder freigibt. Regeln lässt sich dies über den Temperaturstellknopf 10. Der Temperaturfühler ist thermisch leitend und steht mit dem Heizelement in Verbindung. Der Saunaofen ist zum Schutz gegen Berührung des Heizkörpers und der Wasserwanne mit einem Schutzmittel 11a und 11b ausgestattet.
Das Schutzmittel besteht aus einem wasserdampf- und heißluftdurchlässigen Segment 11a und einem dieses Segment umgebenden geschlossenen Rand. Der Netzstecker 7 ist an den Stromkreislauf anzuschließen.

Claims

Elektrischer Saunaofen zum Betrieb in einer Sauna, mit einem elektrisch beheizbaren und metallummantelten Heizelement und einer mit Wasser befüllbaren Wanne, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement derart an der Wanne angebracht ist, dass es direkt oder indirekt über wärmeleitende Mittel zumindest teilweise in das Wasser eingetaucht und so zumindestens teilweise thermisch mit dem Wasser in Kontakt gebracht werden kann, wobei die nicht mit Wasser in thermischen Kontakt stehenden Teile des Heizelementes als Luftheizer wirken und wobei der Saunaofen Betätigungsmittel zum Einstellen der Position des Heizelementes aufweist, um die thermische Kopplung an das Wasser zu verändern und um das Verhältnis der Wärmeströme vom Heizelement zum Wasser sowie vom Heizelement zur Raumluft einzustellen.
Elektrischer Saunaofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Wärmeenergie vom Heizelement an das Wasser über thermisch leitende Mittel geschieht.
Elektrischer Saunaofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Saunaofen mit einem Temperaturregler ausgestattet ist, der beim Überschreiten einer einstellbaren Grenztemperatur eines am Saunaofen angebrachten Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht oder reduziert und beim Unterschreiten einer von der Grenztemperatur abhängigen Temperatur des Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement wieder freigibt.
Elektrischer Saunaofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler thermisch leitend mit dem Heizelement in Verbindung steht
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Saunaofen ein Sicherheitstemperaturbegrenzer angebracht ist, der beim Überschreiten einer Grenztemperatur eines am Saunaofen angebrachten Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht und diese erst nach Unterschreiten der Grenztemperatur und nach manueller Betätigung eines Betätigungsmittels wieder freigibt.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungsmittel im Saunaofen oder in dessen Energieversorgungsleitung nach einer festgelegten Zeitspanne nach Anschaltung an das Energieversorgungsnetz automatisch die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht und diese erst nach manueller Betätigung eines Betätigungsmittels oder nach Trennen der Energieversorgungsleitung vom Energieversorgungsnetz wieder freigegeben wird.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saunaofen einen Wasservorratsbehälter und eine Dosiervorrichtung aufweist, die zur Pegelregulierung in der Wasserwanne Wasser aus dem Vorratsbehälter in die Wanne dosiert.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saunaofen zum Schutz gegen Berührung des Heizelementes und der Wasserwanne mit Schutzmitteln zur Abdeckung der Wanne ausgestattet ist.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung der Wanne aus einem Wasserdampf- und Heißluft-durchlässigen Segment und einem dieses Segment umgebenden geschlossenen Rand besteht.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saunaofen in zumindest einen Teil des Saunabodens eingelassen ist.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimensionierung des Heizelementes einen dauerhaften Betrieb des Saunaofens ohne Befüllung der Wanne mit Wasser zulässt.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen mit einem Lageschalter ausgestattet ist, welcher den Saunaofen vom Stromnetz trennt, sobald die Position des Saunaofens durch Kippen oder Verschieben verändert wird.
Elektrischer Saunaofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Saunaofen in Reihenschaltung zum Heizelement ein Sicherheitstemperaturbegrenzer angebracht ist, der beim Überschreiten einer Grenztemperatur eines am Saunaofen angebrachten Temperaturfühlers die elektrische Energiezufuhr zum Heizelement unterbricht und ein parallel zum Schaltkontakt des Sicherheitstemperaturbegrenzers geschalteter Heizwiderstand in Wärmekopplung zum Temperaturfühler angebracht ist und den Temperaturfühler so beheizt, dass dieser im gesamten zulässigen Umgebungstemperaturbereich erst nach Trennung vom Energieversorgungsnetz wieder einschalten kann.