DE1679209C - Elektrisch beheizter Wärmespeicherofen - Google Patents

Description

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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 Kaitluftstrom beimischbar ist, wobei zum Vermischen der beiden Luftströme eine Strahlpumpe dient, durch deren Treibdüse der eine der beiden Lufts'.röme mittels eines Gebläses getrieben wird und durch deren Fangdüsc der andere der beiden Luftströme angesaugt wird.

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 Gebiäse auf verschiedene Drehzahlen und damit versch;?dcnc Fördermengen eingestellt werden. Die Stcucung des Gebläses wird mit Hilft· eines Raumlemperaturreglcr^v 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.

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 eigeben 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 übüch, die Austrittstempe ratur durch erneutes Beimischen vom Raumluft auf eine Temperatur von höchstens 140^JC abzusenken. Im allgemeinen erfolgt die Zumischung von Raumluft mit Hilfe von durch Bimetallwendeln betätigten Luftkiappen. 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 Luflbeimischung nicht sofort, sondern mit einer gewissen Verzögerung auswirkt, da sich die Bimetallwer.deln 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.

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.

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

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.

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 kalter 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 Erfin- S dung erzieltCti Vorteile bestehen darin, daß die Anpassung der zugemischten Kaltluft an die von dem Gebläse geförderte Warmluft ohne Verzögerung erfolgt.

Ferner ist für die Anpassung der Kaltluftmenge an die Warmluitmenge zwecks Schaffung eines die richtige Temperatur aufweisenden Gemisches praktisch kein Störungsfall denkbar, bei dem zu heiße Luft in den Raum geblasen würde.

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.

Die Anordnung von Bimetallwendeln, Klappen, ao 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.

Vorzugsweise sind auf der einen, insbesondere der unteren Seite des Wärmespeicherofens ein Kaltluftsammelkisten und ein Warmluftsammeikasten vorgesehen, wobei der Kaltluftsammelkasten einerseits mit dem Druckstutzen des Gebläses i:nd andererseits mit dem Eintritt der durch den Speicherkern geführten Luftkanäle verbunden ist, während an den Warmluftsammelkasten einerseits d'e Mündung der Luftk""äle und andererseits mindestens eine Treibdüse angeschlossen ist, die in einen Mischraum mündet, der mit einer Eintrittsöffnung für den Zutritt von Kaltluft und einer AuftrittFöffnung für den Austritt des Gemisches aus Kaltluft und Warmluft versehen nt.

Außerdem empfiehlt es sich, die Treibdüse als einen nach der Vorderseite des Ofens gerichteten geöffneten Krümmer auszubilden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung schließt sich außerdem an den Mischraum eine Erweiterung an, die Geschwindigkeit in Druck umsetzt.

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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Speicherofen,

Fig. 2 eine Ansaht von oben auf eine erfindungsgemäß vorgesehene Strahlpumpe,

Fig. 3 einen Längsschnitt zur Ergänzung der

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 Aufheizung seine Wärme an den Speicherkern abgibt. Der Speicherkern 2 ist von einer starken Isolierschicht 3 umgeben. Im Ausführungsbetspiel ist der Ofen auf seiner Vorderseite und seitlich mit einer Kachelschicht 4 ausgestattet. Auf der Unterseite des Ofens ist ein mittels eines Elektromotors antreibbares G ibläse 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. ' 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 ' intrittsöffnungen 8 sind an den Kaltluftsammelkasten 6 angeschlossen, während ihre Austrittsmündungen 9 an einen Warmluftsammeikasten 10 angeschlossen sind, der ebenfalls unter dem Speicherkern angeordnet ist und sich ähnlicn wie der Kaltluftsammelkasten 6 im wesentlichen über die Länge des Speicherkerns erstreckt.

Von diesem Warmluftkanal 10 geht mindestens eine Treibdüse 11 aus, deren Austrittsöffnung 12 nach dem zu beheizenden Raum gerichtet ist und 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 Fig. 2 dargestellt ist. Der Windkanal weist eine Eintrittsöffnung 14 und eine Austrittsöffnung 15 auf, wobei sich der Querschnitt des Windkanals allmählich aui 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 emen Wert vermindert worden ist, der für die Beheizung des Raumes angemessen ist.

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.

Das Gebläse wird vorzugsweise als Tangential- oder Walzen-Ventilator angeordnet, wobei die Walze des Ventilators auch in einzelne Walzen unterteilt sein kann. Fs hat sich gezeigt, daß es mit Hilfe der Erfindung möglich ist, ein kleines Gebläse mit entsprechend leisem Lauf zu benutzen. Für einen 3-kW- ~)fen 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisch beheizter 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibdüse (ti) an das austrittssei*ige Ende der Luftkanäle (7) angeschlossen ist.

2. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen, insbesondere der unteren Seite des Wärmespeicher- ^ao ofens ein Kaltluftsammelkasten (6) und ein Warmluftsammelkasten (10) vorgesehen sind, wobei der Kaltluftsammelkasten einerseits mit dem Druckstutzen des Gebläses (5) und andererseits mit dem Eintritt (8) der durch den Speicherkern »5 (2) geführten Luftkanäle (7) verbunden ist, während an den Warmluftsammelkasten (10) einerseits die Mündung (9) der L .ftkanäls (7) und andererseits mindestens eine Treibdüse (11) angeschlossen ist, die in einen Misr raum (13) mündet, der mit einer Eintrittsöffnung (14) für den Zutritt von Kaltluft und einer Austrittsöffnung (15) für den Austritt des Gemisches aus Kaltluft und Warn luft versehen ist.

3. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibdüse (11) als ein nach der Vorderseite des Ofens gerichteter geöffneter Krümmer ausgebildet ist.

4. Wärmespeicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Mischraum (13) eine Geschwindigkeit in Druck umsetzende Erweiterung anschließt.