DE1679209B1

DE1679209B1 - Electrically heated heat storage furnace

Info

Publication number: DE1679209B1
Application number: DE19671679209
Authority: DE
Inventors: Bertram Jensen
Original assignee: PETER JENSEN FA
Current assignee: PETER JENSEN FA
Priority date: 1967-09-06
Filing date: 1967-09-06
Publication date: 1972-03-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizbaren Wärmespeicherofen mit einem von Luftkanälen durchzogenen Speicherkern, bei dem die zu erwärmende Luft die Luftkanäle durchströmt und dem aus den Luftkanälen austretenden Warmluftstrom ein Kaltluftstrom beimischbar ist, wobei zum Vermischen der beiden Luftströme eine Strahlpumpe dient, durch deren Treibdüse der eine der beiden Luftströme mittels eines Gebläses getrieben wird und durch deren Fangdüse der andere der beiden Luftströme angesaugt wird.The invention relates to an electrically heatable heat storage furnace with a storage core traversed by air ducts, in which the air to be heated flows through the air ducts and the hot air flow emerging from the air ducts a cold air stream can be admixed, with one for mixing the two air streams Jet pump is used, through whose propulsion nozzle one of the two air flows by means of a fan is driven and the other of the two air streams through its collecting nozzle is sucked in.

Derartige Wärmespeicheröfen sind bekannt. Sie arbeiten in der Art, daß die durch einen aufgeheizten Speicherkern geführte Luft Wärmeenergie vom Speicherkern aufnimmt und in den zu beheizenden Raum abgibt. Je nach dem gewünschten Wärmebedarf kann dabei das den Luftstrom erzeugende Gebläse auf verschiedene Drehzahlen und damit verschiedene Fördermengen eingestellt werden. Die Steuerung des Gebläses wird mit Hilfe eines Raumtemperaturreglers vorgenommen. Der Speicherkern eines Wärmespeicherofens besteht im wesentlichen aus feuerfestem oder hochfeuerfestem Stein, beispielsweise Magnesit oder Steatit, und wird während der Aufladung auf eine Temperatur erwärmt, die in der Größenordnung bis zu 700° C liegt.Such heat storage stoves are known. They work in the way that the air passed through a heated storage core heat energy from the storage core absorbs and releases it into the room to be heated. Depending on the desired heat demand the fan that generates the air flow can be set to different speeds and so that different delivery rates can be set. The control of the fan is made with the help of a room temperature controller. The storage core of a heat storage heater consists essentially of refractory or highly refractory stone, for example Magnesite or steatite, and is heated to a temperature during charging which is of the order of up to 700 ° C.

In aller Regel ist der Speicherkern mit mindestens einem Kanal und im allgemeinen mit mehreren im Abstand voneinander angeordneten Kanälen versehen, durch welche die Luft mittels eines Gebläses hindurchgedrückt wird. Bei Beginn der Entladung ergeben sich dabei die höchsten Temperaturen der abströmenden Luft, die etwa bei 500°C liegen. Da es unangenehm und auch im Hinblick auf Möbel, Damenstrümpfe u. dgl. gefährlich ist, einen derart heißen Luftstrom zum Zwecke der Beheizung in den Raum zu drücken, ist es üblich, die Austrittstemperatur durch erneutes Beimischen vom Raumluft auf eine Temperatur von höchstens 140°C abzusenken. Im allgemeinen erfolgt die Zumischung von Raumluft mit Hilfe von durch Bimetallwendeln betätigten Luftklappen. Je nach der Stellung der Luftklappen ist demgemäß der Anteil an Heißluft in dem Luftgemisch mehr oder minder groß und der Anteil an kalter Raumluft mehr oder minder klein. Eine derartige Steuerung der in den Raum geförderten Mischluft ist mit dem Nachteil verbunden, daß sich nach dem Einschalten des Gebläses die Luftbeimischung nicht sofort, sondern mit einer gewissen Verzögerung auswirkt, da sich die Bimetallwendeln erst erwärmen müssen. Hinzu kommt, daß hierbei nur ein kleiner Teil der Gebläseluftleistung zur Entladung des Speicherkernes benutzt werden kann. Die Klappen selbst können außerdem klemmen und die hoch erhitzte Luft ungehindert in den Raum austreten lassen.As a rule, the memory core has at least one channel and generally provided with several spaced apart channels, through which the air is forced through by means of a fan. At the beginning of the Discharge results in the highest temperatures of the outflowing air, the be around 500 ° C. As it is uncomfortable and also in terms of furniture, women's stockings and the like is dangerous, such a hot air flow for the purpose of heating in To push the space, it is customary to adjust the outlet temperature by adding again reduce the room air temperature to a maximum of 140 ° C. In general the admixture of room air takes place with the help of bimetallic helix actuated Air flaps. Depending on the position of the air flaps, the proportion of hot air is accordingly in the air mixture more or less large and the proportion of cold room air more or less small. Such a control of the mixed air conveyed into the room is associated with the disadvantage that after switching on the fan, the air admixture not immediately, but with a certain delay, because the bimetallic coils have to warm up first. In addition, there is only a small part of the fan air output can be used to discharge the storage core. The flaps themselves can also clamp and let the highly heated air escape unhindered into the room.

Obwohl es bei dem eingangs angeführten Wärmespeicherofen bereits bekannt ist, die aus den Luftkanälen ausströmende warme oder heiße Luft mittels einer Strahlpumpe mit einem Kaltluftstrom zu vermischen, wird auch bei dieser Konstruktion die Menge der beigegebenen Kalt- oder Raumluft mit Hilfe von Klappen gesteuert, so daß die damit verbundenen Nachteile nicht vermieden sind.Although it is already known for the heat storage furnace mentioned at the beginning is, the warm or hot air flowing out of the air ducts by means of a jet pump Mixing with a stream of cold air will also increase the amount in this design the added cold or room air controlled with the help of flaps, so that the associated disadvantages are not avoided.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrisch beheizten Wärmespeicherofen zu schaffen, bei dem der starke Einfluß der Kerntemperatur auf die Temperatur des in den Raum ausgeblasenen Luftstromes vermindert ist, ohne daß hierfür Steuervorrichtungen mit beweglichen Teilen erforderlich wären.It is the object of the invention to provide an electrically heated heat storage furnace in which the strong influence of the core temperature on the temperature of the The air flow blown into the room is reduced without the need for control devices with moving parts would be required.

Die gestellte Aufgabe ist bei einem Wärmespeicherofen der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Treibdüse an das austrittsseitige Ende der Luftkanäle angeschlossen ist.In the case of a heat storage heater, the task set is the one at the beginning mentioned type solved in that, according to the invention, the propulsion nozzle to the outlet side End of the air ducts is connected.

Es hat sich gezeigt, daß die mit der erhitzten Luft beschickte Treibdüse bei besonders hohen Temperaturen der Warmluft, wie sie unmittelbar bei dem Beginn der Entladung auftritt, in der Strahlpumpe besonders viel kalte Luft ansaugt und daß in entsprechender Weise die Menge der von der Strahlpumpe angesaugten kalten Raumluft sinkt, wenn die Temperatur der die Treibdüse beaufschlagenden Warmluft im Verlaufe der Entladung des Speicherkerns sinkt. Das Gebläse fördert zwar entsprechend seiner Charakteristik immerzu fast die gleiche Luftmenge in den Ofen hinein. Da sich die Luft bei Erwärmung ganz erheblich ausdehnt, verläßt aber bei heißem Kern eine größere Luftmenge je Zeiteinheit den Ofen als wenn der Kern schon kälter ist. Bei sehr heißem Kern tritt die Luft also mit größerer Geschwindigkeit aus der Treibdüse aus und reißt deshalb mehr Kaltluft mit als bei niedriger Kerntemperatur. Die durch den Gegenstand der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Anpassung der zugemischten Kaltluft an die von dem Gebläse geförderte Warmluft ohne Verzögerung erfolgt.It has been shown that the propellant nozzle charged with the heated air at particularly high temperatures of the warm air, as they are immediately at the beginning the discharge occurs, draws in a particularly large amount of cold air in the jet pump and that in a corresponding manner the amount of cold sucked in by the jet pump Room air drops when the temperature of the warm air acting on the propellant nozzle decreases in the course of the discharge of the storage core. The fan promotes accordingly Due to its characteristics, almost the same amount of air always enters the oven. There the air expands considerably when heated, but leaves when the core is hot a larger amount of air per unit of time the furnace as if the core is already colder. When the core is very hot, the air enters at greater speed out of the propellant nozzle and therefore pulls more cold air with it than at a lower core temperature. The advantages achieved by the object of the invention are that the Adaptation of the mixed cold air to the hot air conveyed by the fan without Delay occurs.

Ferner ist für die Anpassung der Kaltluftmenge an die Warmluftmenge zwecks Schaffung eines die richtige Temperatur aufweisenden Gemisches praktisch kein Störungsfall denkbar, bei dem zu heiße Luft in den Raum geblasen würde.It is also necessary to adapt the amount of cold air to the amount of warm air practical for the purpose of creating a mixture at the correct temperature no fault is conceivable in which air that is too hot would be blown into the room.

So ergibt sich in der Praxis immer ein angenehmes Mischungsverhältnis. Daran ändert sich in der Praxis auch nichts, wenn man das Gebläse langsam laufen läßt, um noch weniger Geräusch zu haben und weil nur wenig Wärme gebraucht wird.In practice, this always results in a pleasant mixing ratio. In practice, this does not change if you run the fan slowly to have even less noise and because little heat is needed.

Die Anordnung von Bimetallwendeln, Klappen, Temperaturreglern und zusätzlichen Gebläsen erübrigt sich auf diese Weise vollkommen. Selbst wenn man zur Verfeinerung des Gerätes eine Bimetallwendel oder einen Temperaturregler zusätzlich einschalten würde, der beispielsweise die Drehzahl des Gebläses beeinflußte, würde immer noch ein erheblicher Fortschritt gegenüber dem Stande der Technik in der Form bestehen, daß auch bei Ausfall des temperaturabhängigen Reglers und der von ihm beeinflußten Stellglieder die Austrittstemperatur des Gemisches nur innerhalb mäßiger Grenzen von dem Sollwert abweichen würde.The arrangement of bimetal coils, flaps, temperature regulators and Additional fans are completely unnecessary in this way. Even if you a bimetallic coil or a temperature controller to refine the device would turn on, which influenced, for example, the speed of the fan, would still a significant advance over the prior art in the form exist that even if the temperature-dependent controller and that of him fail Actuators influenced the outlet temperature of the mixture only within a moderate range Limits would deviate from the setpoint.

Vorzugsweise sind auf der einen, insbesondere der unteren Seite des Wärmespeicherofens ein Kaltluftsammelkasten und ein Warmluftsammelkasten vorgesehen, wobei der Kaltluftsammelkasten einerseits mit dem Druckstutzen des Gebläses und andererseits mit dem Eintritt der durch den Speicherkern geführten Luftkanäle verbunden ist, während an den Warmluftsammelkasten einerseits die Mündung der Luftkanäle und andererseits mindestens eine Treibdüse angeschlossen ist, die in einen Mischraum mündet, der mit einer Eintrittsöffnung für den Zutritt von Kaltluft und einer Austrittsöffnung für den Austritt des Gemisches aus Kaltluft und Warmluft versehen ist.Preferably are on the one, in particular the lower side of the A cold air collection box and a warm air collection box are provided for the heat storage furnace, wherein the cold air collection box on the one hand with the pressure port of the fan and on the other hand connected to the inlet of the air ducts guided through the storage core is, while on the one hand the mouth of the air ducts and on the hot air collection box on the other hand, at least one driving nozzle is connected, which is in a mixing room opens, which has an inlet opening for the entry of cold air and an outlet opening is provided for the outlet of the mixture of cold air and warm air.

Außerdem empfiehlt es sich, die Treibdüse als einen nach der Vorderseite des Ofens gerichteten geöffneten Krümmer auszubilden.It is also advisable to have the propellant nozzle as one facing the front of the furnace directed open bend.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung schließt sich außerdem an den Mischraum eine Erweiterung an, die Geschwindigkeit in Druck umsetzt.In a preferred embodiment of the subject matter of the invention there is also an extension connected to the mixing room, the speed converts into pressure.

An Hand der Zeichnung ist vereinfacht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei sich die Abbildung auf die für die Erfindung wesentlichen Teile beschränkt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Speicherofen, F i g. 2 eine Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäß vorgesehene Strahlpumpe, F i g. 3 einen Längsschnitt zur Ergänzung der Fig. 1.With reference to the drawing is a simplified embodiment of the Invention shown, the figure on the essential for the invention Parts limited. It shows F i g. 1 shows a schematic side view of one according to the invention trained storage heater, F i g. 2 is a top view of an inventive device intended jet pump, F i g. 3 shows a longitudinal section to supplement FIG. 1.

Gemäß den F i g. 1 und 3 weist der Speicherofen auf bekannte Weise einen Heizwiderstand 1 auf, der in einem Speicherkern 2 angeordnet ist und bei Rufheizung seine Wärme an den Speicherkern abgibt. Der Speicherkern 2 ist von einer starken Isolierschicht 3 umgeben. Im Ausführungsbeispiel ist dec Ofen auf seiner Vorderseite und seitlich mit einer Kachelschicht 4 ausgestattet. Auf der Unterseite des Ofens ist ein mittels eines Elektromotors antreibbares Gebläse 5 angeordnet, das kalte Raumluft ansaugt und diese in einen Kaltluftsammelkasten 6 befördert, der auf der Unterseite des Speicherkerns 2 vorgesehen ist und sich im wesentlichen über die Länge des Speicherkerns erstreckt.According to FIGS. 1 and 3, the storage heater has, in a known manner, a heating resistor 1 which is arranged in a storage core 2 and emits its heat to the storage core when it is heated by a call. The memory core 2 is surrounded by a strong insulating layer 3. In the exemplary embodiment, the furnace is equipped with a tile layer 4 on its front side and on the side. On the underside of the furnace is a blower 5 that can be driven by an electric motor, which draws in cold room air and conveys it into a cold air collecting box 6 , which is provided on the underside of the storage core 2 and extends essentially over the length of the storage core.

In dem Speicherkern ist eine Mehrzahl von Luftkanälen 7 von beispielsweise etwa quadratischem Querschnitt angeordnet, und zwar in der Regel drei Luftkanäle je kW Heizleistung. Die Luftkanäle 7 sind U-förmig ausgebildet. Ihre Eintrittsöffnungen 8 sind an den Kaltluftsammelkasten 6 angeschlossen, während ihre Austrittsmündungen 9 an einen Warmluftsammelkasten 10 angeschlossen sind, der ebenfalls unter dem Speicherkern angeordnet ist und sich ähnlich wie der Kaltluftsammelkasten 6 im wesentlichen über die Länge des Speicherkerns erstreckt.A plurality of air ducts 7 with an approximately square cross-section, for example, are arranged in the storage core, specifically three air ducts per kW of heating power. The air channels 7 are U-shaped. Their inlet openings 8 are connected to the cold air collecting box 6, while their outlet openings 9 are connected to a warm air collecting box 10 , which is also arranged under the storage core and, similar to the cold air collecting box 6, extends essentially over the length of the storage core.

Von diesem Warmluftkana110 geht mindestens eine Treibdüse 11 aus, deren Austrittsöffnung 12 nach dem zu beheizenden Raum gerichtet ist uild aus der die im Speicherkern aufgeheizte Warmluft austritt. Gegebenenfalls kann die Austrittsöffnung 12 eine Einschnürung aufweisen, auf die sich allmählich der Querschnitt der Treibdüse 11 verjüngt, um die Austrittsgeschwindigkeit der Warmluft zu erhöhen. Diese Warmluft saugt auf bekannte Weise kalte Raumluft an, wodurch ihre Temperatur auf einen angemessenen Wert verringert wird. Vorzugsweise mündet die als Rohrkrümmer ausgebildete Treibdüse 11 in einen als Windkanal ausgebildeten Mischraum 13, der in größerem Maßstab in der F i g. 2 dargestellt ist. Der Windkanal weist eine Eintrittsöffnung 14 und eine Austrittsöffnung 15 auf, wobei sich der Querschnitt des Windkanals allmählich auf denjenigen der Austrittsöffnung 15 erhöht. Die aus der öffnung 12 ' der Treibdüse 11 austretende Heißluft mischt sich mit der über die öffnung 14 eintretenden kalten Raumluft, so daß aus der öffnung 15 ein Luftgemisch mit erhöhtem Druck und verminderter Geschwindigkeit austritt, dessen Temperatur auf die beschriebene Weise im Vergleich zu derjenigen der Heißluft auf einen Wert vermindert worden ist, der für die Beheizung des Raumes angemessen ist.At least one driving nozzle 11 extends from this hot air duct 11, the outlet opening 12 of which is directed towards the room to be heated and from which the hot air heated in the storage core emerges. The outlet opening 12 can optionally have a constriction to which the cross section of the propellant nozzle 11 gradually tapers in order to increase the outlet speed of the warm air. This warm air draws in cold room air in a known manner, which reduces its temperature to a reasonable value. The propellant nozzle 11 designed as a pipe bend preferably opens into a mixing space 13 designed as a wind tunnel, which is shown on a larger scale in FIG. 2 is shown. The wind tunnel has an inlet opening 14 and an outlet opening 15, the cross section of the wind tunnel gradually increasing to that of the outlet opening 15. The hot air emerging from the opening 12 'of the propellant nozzle 11 mixes with the cold room air entering via the opening 14 , so that an air mixture with increased pressure and reduced speed emerges from the opening 15, the temperature of which in the manner described compared to that of the Hot air has been reduced to a value that is appropriate for heating the room.

Wenn die Luft mit etwa 500° C den Speicherkern des Ofens verläßt, liegt die Luftaustrittstemperatur, nach VDE-Vorschrift gemessen (10 cm vor dem Ofen an der heißesten Stelle), nur etwa 100° C über der Raumtemperatur. .When the air leaves the storage core of the furnace at around 500 ° C, is the air outlet temperature, measured according to VDE regulations (10 cm in front of the furnace at the hottest point), only about 100 ° C above room temperature. .

Das Gebläse wird vorzugsweise als Tangential-oder Walzen-Ventilator angeordnet, wobei die Walze des Ventilators auch in einzelne Walzen unterteilt sein kann. Es hat sich gezeigt, daß es mit Hilfe der Erfindung möglich ist, ein kleines Gebläse mit entsprechend leisem Lauf zu benutzen. Für einen 3-kW-Ofen mit 9 - 333 Watt genügt z. B. ein Gebläse (Betriebsdruck bis 5 mm WS) mit 38 Watt Dauerbetrieb, wobei der Walzenventilator nur einen Durchmesser von etwa 100 mm und eine Länge von etwa 65 mm hat.The fan is preferably used as a tangential or roller fan arranged, wherein the roller of the fan can also be divided into individual rollers can. It has been shown that it is possible with the help of the invention, a small Use the fan with a correspondingly quiet run. For a 3 kW stove with 9 - 333 Watt is enough z. B. a blower (operating pressure up to 5 mm WS) with 38 watts of continuous operation, the roller fan only having a diameter of about 100 mm and a length of about 65 mm.

Claims

Claims: 1. Electrically heated heat storage furnace with a Storage core permeated by air ducts, in which the air to be heated is the air ducts flows through and the hot air flow emerging from the air ducts a cold air flow can be admixed, a jet pump serving to mix the two air flows, one of the two air streams is driven by a fan through its propellant nozzle and the other of the two air streams is sucked in through the collecting nozzle, thereby characterized in that the propulsion nozzle (11) to the outlet end of the air ducts (7) is connected.

2. Heat storage furnace according to claim 1, characterized in that that on the one hand, in particular the lower side of the heat storage furnace, a cold air plenum box (6) and a warm air plenum box (10) are provided, the cold air plenum box on the one hand with the pressure port of the blower (5) and on the other hand with the inlet (8) is connected to the air ducts (7) guided through the storage core (2), while on the one hand the mouth (9) of the air ducts (7) and on the warm air collecting box (10) on the other hand, at least one driving nozzle (11) is connected, which is in a mixing space (13) opens with an inlet opening (14) for the admission of cold air and an outlet opening (15) for the outlet of the mixture of cold air and warm air is provided.

3. heat storage furnace according to claim 2, characterized in that the propulsion nozzle (11) as an open one directed towards the front of the furnace Elbow is formed.

4. Heat storage furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that a speed in pressure is applied to the mixing chamber (13) implementing extension follows.