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Elektrischer Speicherofen :Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Speicherofen mit einem Speicherkern, der Luftführungskanäle in Form eines umgekehrten
U aufweist, wobei ein Schenkel am unteren Ende mit einem Luftkanal verbunden ist,
in den ein Ventilator fördert, und der andere Schenkel mit einem Luftaustrittskanal
verbunden ist, und bei dem zwischen dem Einlaß der U-förmigen huftführungskanäle
und dem Luftaustrittskanal bimetallgesteuerte Verbindungsklappen angeordnet sind.
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Speicheröfen der genannten Art gibt es sowohl mit Luftführungskanälen,
die sich über- die gesamte Länge des Ofens erstrecken als auch mit Einzelkanälen',
die im
Abstand voneinander über die hänge verteilt sind. Ein besonderes
Problem bei elektrischen Speicheröfen besteht darin, die vom Gebläse ausgehende
Luft gleichmäßig über die Luftdurchgangskanäle des Speicherkerns zu verteilen. Eine
ungleichmäßige-Verteilung führt zu einer ungleichmäßigen Entladung des Speicherkernes
und damit verbunden zu einem ungünstigen Wärmeprofil vor den Warmluftaustrittsöffnungen
des Ofens. Die Lösung dieses Problems wird noch dadurch erschwert, daß konstruktionsbedingt
das Gebläse jeweils an einem Ende des Ofens angebracht werden muß. Die Lösung des
Problemes wurde dadurch versucht, daß innerhalb des Luftzuführungskanales Zeitschaufeln
angebracht sind, durch die eine Vergleichmäßigung der Luftströmung erreicht werden
soll. Mit derartigen Leitschaufeln läßt sich das Problem jedoch nur teilweise lösen,
da durch sie innerhalb des Luftzuführungskanales Verwirbelungen erzeugt werden:
Darüber hinaus wird durch solche Hilfsmittel die Konstruktion kompliziert und die
Fertigung erschwert.
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1)eir F4rfinduug liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Speicherofen
der genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln. eine gleichmäßige Verteilung
der zugeführten
Luft über die gesamte Länge des Ofens gewährleistet
und bei dem gleichzeitig eine gute Vermischung der zuzuführenden Kaltluft mit der
aus dem Kern ausströmenden Warmluft ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung dadurch gelöst, *daß der Luftzuführungskanal über die Länge einen sich
kontinuierlich oder diskontinuierlich verjüngenden Querschnitt aufweist, daß der
Luftzuführungskanal auf seiner Oberseite im wesentlichen senkrecht nach oben gerichtete
Stutzen aufweist, die die Verbindung zu dem/den Kernkanal (-kanälen) herstellen,
und daß in der Wandung der Rohrstutzen jeweils die Verbindungsklappen so angeordnet
sind, daß sie beim Öffnen in den querschnitt des Stutzens einschwenken." Durch die
Mittel der Erfindung wird der statische und dynamische Druck in dem Luftzuführungskanal
konstant gehalten. Weiter wird die aus dem Luftzuführungskanal gleichmäßig austretende
Luft so geführt, daß sie in genau dosierbaren Mengen einerseits durch die Luftführun.gskanäle
des Speicherkernes und zum anderen in die als Mischkammer wirkende Luftaustrittskammer
des Ofens geleitet wird.
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Zweckmäßig ist unterhalb des Speicherkerns eine durchgehende Luftkammer
angeordnet, die von den Stutzen durchdrungen wird. Die Verbindungsklappen sind dabei
vorzugsweise
an den dem Luftaustritt der Kammer zugewandten Seiten
der Stutzen angeordnet.
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Die Verbindungsklappen sind zweckmäßig an ihrem oberen Ende mit einem
Schwenkgelenk versehen. Dadurch teilen sie den im Stutzen aufwärts strömenden Luftstrom,
wobei der abgezweigte Kaltluftstrom in gerichteter Form in die Luftaustrittskammer
eingeleitet wird,und zwar zweckmäßig derart, daß sie unter einem Winkel auf die
aus dem Luftführungskanal des Speicherkernes austretende Luft auftrifft. Dadurch
wird eine gute Durchmischung der Luft erzielt.
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Bei Speicheröfen mit über die ganze Länge des Ofens durchgehenden
U-förmigen Luftführungskanälen im Speicherkern kann der Luftführungskanal über seine
Länge auf seiner Oberseite einen durchgehenden huftaustrittsschlitz aufweisen, wobei
die Stutzen durch eine durchgehende Wand an der Rückseite und von dieser kammartig
vorspringenden
| durch |
| Wänden sowie/die Verbindungsklappen gebildet werden. Bei |
dieser Ausführungsform schließen sich also die einzelnen Stutzen unmittelbar nur
durch eine gemeinsame Wand voneinander getrennt aneinander an. In den Stutzen wird
dabei die Luftströmung gerichtet und durch die Klappen wird aus dieser gericlteten
Strömung dann der Kaltluftanteil abgezweigt.
Um eine gleichmäßige
Strömung innerhalb des LuftzufÜhrungskanales zu erhalten und insbesondere in diesem
Bereich Störungen im Geschwindigkeitsprofil des Gebläses zu vermeiden, ist der Eintrittsquerschnitt
des Luftzuführungskanales vorzugsweise deckungsgleich mit dem xustrittsquerschnitt
des Gebläses oder diesem Austrittsquerschnitt einbeschrieben.
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Sofern es aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, das Geschwindigkeitsprofil
des Gebläses am Eingang des Luftzuführungskanales störungsfrei zu halten, kann eine
gleichmäßige Luftzuführung zu den unmittelbar an den Eingang des huftzuführungskanales
anschließenden Abschnitte der Luftführung des Speicherkernes dadurch sichergestellt
werden, daß an der in Strömungsri.ahtung hinten liegenden Wand des ersten Stutzens
oder der ersten Stutzen eine in den freien Querschnitt des Luftzuführungskanales
eingreifende Zunge mit kleinerer Breite als der Stutzenbreite angeordnet wird.
Bei Speicheröfen mit einer Mehrzahl in Längsrichtung des Ofens im Abstand voneinander
liegenden U-förmigen Luftführungskanälen im Speicherkern wird gemäß der Erfindung
jeweils in einem Schenkel jedes der Kanäle ein Heizelement angeordnet. Diese Heizkanäle
sind vorzugsweise in benachbarten Kanälen jeweils versetzt in den Schenkeln angeordnet,
wodurch eine gleichmäßige Aufheizung des Speicherkernes erreicht wird. Gegenüber
bekannten Speicheröfen
mit Einzelkanälen hat diese Anordnung den
Vorteil, daß unmittelbar nach Einschalten der Heizelemente durch Einschalten des
Gebläses Warmluft abgegeben werden kann, der Speicherofen also nach Art eines Heizlüfters
arbeitet. Dadurch, daß die einzelnen Heizelemente bei der erfindungsgemäßen Anordnung
in jedem der Luftführungskanäle des Speicherkernes für eine geringere Leistung ausgelegt
werden können, wird die konvekti@übertragbare Wärmemenge des gesamten Ofens vergrößert,
wodurch wiederum dessen Arbeitsweise auch bei nicht aufgeheiztem Speicherkern verbessert
wird.
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Zweckmäßig werden bei einem Speicherofen mit einzelnen U-förmigen
Luftführungskanälen die aufsteigenden Schenkel der Kanäle des Kernes jeweils durch
normalformatige Steine mit zwei im Abstand voneinanderliegenden Durchbrüchen gebildet.
Weiter wird der Steg der U-förmigen Luftführungskanäle durch einen normalformatigen
Deckstein mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Ausnehmung gebildet, der
eine einseitige Durchführung für das Heizelement aufweist. Auf diese Weise werden
für den Speicherkern lediglich zwei Steinsorten benötigt. Dadurch, daß die Steine
im Normalformat ausgebildet sind, wird weiter die Zahl der Steine verringert. Der
Speicherkern kann also auch durch wenig geübte Arbeitskräfte zusammengesetzt werden.
Darüber hinaus sind die Einzelsteine
durch ihr Format relativ bruchsicher.
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Die Erfindtulg ist in der Zeichnung beispielsweise veranscha-.-li
cht und im eia chstehenden im einzelnen ähand der Zeicimung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt einen waagerechten Längsschnitt durch einen Speicherofen
gemäß der Erfindung.
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.Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Speicherofen gemäß der
Erfindung.
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i Der in der Zeichnung dargestellte Speicherofen weist einen Sockelrahmen
2 auf, weiterhin Seitenwände 4, eine Forderwand 6 und eine Rückwand 8 sowie einen
isolierten Deckel 10. Der Speicherkern 12 wird von einem Rahmen 14 getragen, in
dem eine Bodenplatte 16 angeordnet ist. Der Speicherkern 12 mit seinen Isolierungen
20 und 22 ist seitlich durch Blechwände 18 abgeschlossen.
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Auf der Bodenplatte 16 liegt eine Tragplatte 24 auf, die, wie aus
Fig. 2 und 3 ersichtlich, zwei sich in Längsrichtung des
Ofens erstreckende Reihen von Öffnungen 26
aufweist, die in jeder
Reihe jeweils im Abstand voneinander liegen. Auf der Tragplatte 24 ruht der Speicherkern
12, der im Abstand voneinander liegende Luftführungskanäle 28 aufweist, die in Form
eines umgekehrten U gebildet sind. Die Schenkel dieses Kapales werden durch Durchbrüche
30 in den Formsteinen 33 gebildet, während der Steg durch eine einseitige Ausnehmung
34 in einem Deckstein 36 gebildet wird. Die Steine 32 und 36 sind normalformatige
Steine und der gesamte Speicherkern ist aus den beiden Formsteinen 32 und 36 aufgebaut.
Die Decksteine haben jeweils einen gegen die Mitte versetzten Durchbruch 38 der
mit den Durchbrüchen der Steine 32 fluchtet und zum Durchführen des Heizelementes
40 dient, das in einen der Schenkel des Luftführungskanales des Speicherkernes herabhängt.
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Im Sockelrahmen 2 ist ein Gebläse 40 angeordnet, das zweckmäßig als
Trommelgebläse ausgebildet ist. An das Gebläse angeschlossen ist ein Luftzuführungskanal
42, der sich über seine hänge verjüngt, wobei diese Verjüngung sowohl in der Höhe
(Fig. 2) als auch in der Breite erstrecken kann. Die Formgebung dieses Luftzuführungskanales
ist so gewählt, daß der statische und dynamische Druck in diesem Kanal über die
hänge im wesentlichen konstant ist. Um am Eingang des Luftführiungske- Tales 42
Störungen im Geschwindigkeitsprofil des Gebläses zu vermeiden, ist der Eintrittsquerschnitt
des
Luftzuführungskanales de _kgungsgleich mit dem Austrittsquerschnitt des Gebläses
oder diesem Austrittsquerschnitt einbeschrieben.
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Auf der Oberseite des Luftzuführungskanales 1l-2 sind Luftaustrittsöffmungen
angeordnet, über denen. jeweils Rohrstutzen 44 angebracht sind, die mit den Öffnungen
26 einer der Öffnungsreihen der Tragplatte 24 fluchten, -und zwar der hinteren Öffnungreihe.
Die Rohrstutzen 41+ durchdringen eine durchgehende Kammer 46 unterhalb der Tragplatte
16, die an ihrer Vorderseite zur Vorderseite des Ofens offen ist und durch ein Austrittsgitter
48 abgeschlossen ist. In diese Kammer öffnen auch die vorderen Schenkel der huftführungskanäle
28 durch die Öffnungsreihe 26. .. Die der Öffnung der Kammer 46 zugewandte Seite
der Rohr-
44 ist mit einem Ausschnitt 50 versehen, der jeweils durch Klappen 52 verschließbar
ist, die an ihrem oberen Ende um eine Achse 54 schwenkbar angeordnet sind, und zwar
derart, daß das untere Ende der Klappen in den lichten Querschnitt der Rohrstutzen
41!- einschwenkt. Die Klappen 52 werden über einen Bimetallstreifen 56 betätigt,
der über ein Gestänge 58 auf die Klappen einwirkt, und zwar in Abhängigkeit von
der Lufttemperatur in der Kammer 46.
Durch die beschriebene Ausbildung
des Luftzuführkanales 42 in Verbindung mit den Rohrstutzen 44 durch die die aus
dem Luftzuführungskanal austretende Luft senkrecht nach oben gerichtet wird, wird
eine gleichmäßige Verteilung der von dem Gebläse 40 abgegebenen Luft über die gesamte
Länge des Ofens erreicht. Die aus dem vorderen Schenkel des Luftführungskanales
des Speicherkernes austretende Luft trifft auf den Bimetallstreifen 56 auf und schwenkt
in Abhär#igkeit von der Temperatur dieser Luft die Klappe 52 in den lichten Querschnitt
der Hohrstutzen 44. Damit-wird der Luftstrom in diesem Rohrstutzen geteilt, wobei
der direkt in die Kammer 46 abgeleitete Teilstrom im Winkel schräg von unten gegen
den aus dem lüftführungskanal des Speicherkerns austretenden Luftstrom gerichtet
wird. Auf diese Weise wird eine gute Durchmischung der Warmluft mit der Kaltluft
erreicht, so daß in Verbindung mit der gleichmäßigen Verteilung der Luft über die
Länge des Ofens ein sehr gleichmäßiges Wärmeprofil vor dem Austrittsgitter erreicht
wird.
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Wie aus Fig. '! ersichtlich, sind die einzelnen Heizstäbe, die jeweils
in jedem der Luftführungskanäle angeordnet sind, jeweils versetzt zueinander angeordnet,
dadurch wird eine 'sehr gleichmäßige Durchwärmung des Speicherkernes erzielt. Gleichzeitig
wird es auf diese Weise aber auch möglich,
den Speicherofen auch
bei Erschöpfung seiner Wärmekapazität mit: einem sehr gleichmäßigen Wärmeprofil
quasi als Heizlüf W @_.- zu. verwenden. Der Wirkungsgrad bei dieser Betriebsweise
wird noch dadurch unterstützt, daß die einzelnen
| mit geringerer Leistung ausgel eggt werden |
können, so daß ein relativ hoher konvektiver Wärmeübergang erreichbar ist.
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Bei Speicheröfen mit Luftführungskanälen im Speicherkern., .die sich
über die gesamte Länge des Ofens erstrekcen, kann der Luftzuführungskanal auf seiner
Oberseite mit einem in Längsrichtung durchgehenden Lüftaustrittsachlitz versehen
sein. Die Stutzen auf der Oberseite des LuftzufÜh~run.gskanales werden hierbei zweckmäßig
durch eine durchgehende Längswand gebildet, von der nach vorn einzelne Trennwände
über den Schlitz geführt sind, wobei die Öffnung zwischen den
Vorderkanten dieser Wände dann durch die Klappen gebildet werden, die in den querschnitt
der Stutzen einschwenkbar sind.
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Falls sich konstruktiv eine Störung des Geschwindigkeitsprofils des
Gebläses nicht vermeiden läßt, das zu einer unzureichenden Versorgung des ersten
Abschnittes eines durchgehenden Strömungskanales oder des ersten oder zweiten Einzelkanals
führen könnte, können an der in Strömungsrichtung hinteren Wand der Stutzen kurze
Zungen. angebracht
werden$ die in den Querschnitt des Luftzuführungskanales
eingreifen und vorzugsweise schmaler sind als die Breite der Stutzen.