DE2040564A1 - Elektrisches Speicherheizgeraet - Google Patents

Description

• Elektrisches Speicherheizgerät Die Erfindung betrifft ein elektisches Speicherheizgerät Llit einen Speicherkern, der zwei hintereinanderliegende Reihen von sich senkrecht erstreckenden Luftzuführungskanälen, von denen jeweils zwei unmittelbar hintereinanderliegende oben durch Querkanäle verbunden sind, aufweist, wobei die hintere Reihe von Kanälen unten an einen Kaltluft ansaugenden, sich im wesentlichen über die Gerätebreite erstreckenden Ventilator angeschlossen ist und die vordere Reihe von Kanälen unten mit einer Auslaßöffnung in Verbindung steht.
• Die Erfindung befaßt sich also mit einem elektrischen Speicherheizgerät der Gattung, bei dem die im Speicherkern verlaufenden Luftführungskanäle die Form eines umgekehrten U aufweisen. Im allgemeinen weist bevorzugt der hintere Schenkel des U am un-teren Ende ein Luftleitrohr auf, in welches von unten ein Ventilator die zu erhitzende Luft fördert. Der andere Schenkel des U ist unten mit dem Luft ein austrittskanal verbunden, in dem im allgemeinen/vom Warmluftstrom beaufschlagtes Bimetall angeordnet ist, welches über Mischklappen die Laltluftbeimischung steuert, um die vorgeschriebene Temperatur der austretenden Warmluft jederzeit zu gewährleisten.
• Speicherheizgeräte dieser Art gibt es sowohl mit Luftführungskanälen, die sich über die Gesamtlänge des Gerätes erstrecken, als auch nit Einzelkanälen, die iia Abstand voneinander über die Länge verteilt sind.
• Ein besonderes Problem hei elektrischen Speicherheizgeräten dieser Art besteht darin, die vom Gebläse ausgehende Luft gleichmäßig über die Luftführungskanäle des Speicherkerns zu verteilen. Besonders bei Geräten in Hochbauweise darf bedingt durch die dadurch sich ergebenden langen Luftwege und die daraus resultierenden Strömungswiderstände - das Luftverteilungssystem keine strömungsbehindernden Querschnitte und Umlenkungen aufweisen, da ansonsten die Summe der Strömungsverluste zu hoch würde.
• Der Einbau eines größeren, leistungstärkeren Lüfters in solchen Bällen ist nicht möglich, weil ein derartiger Lüfter zu starke Geräusche erzeugt.
• Besonders bei Geräten in Hochbauweise muß somit für eine optimale Luftverteilung, Luftgeschwindigkeit und Luftmenge gesorgt werden, ohne daßein übermäßig leistungsstarker Ventilator verüendet wird. Bei derartigen Geräten ist der zur Verfügung stehende Kanalquerschnitt infolge der Kleineren Stellfläche wesentlich kleiner als bei einem Gerät üblicher Bauart (z. B. entspricht die Fläche der zwölf Speicherkanäle eines normalen 6-kW-Gerätes der Fläche von nur sechs Speicherkanälen bei den sogenannten Kaminspeicher mit ebenfalls 6 kW). Um die Schwierigkeit, mit den durch den halben Querschnitt gehenden Luftstrom ein Gerät der Laminspeicherbauart in der vorgeschriebenen Zeit und bei - - z-n u-berw'inden den festgelegten maximalen Temperaturen zu entspeichern, muß die Luftführung und -dosierung besonders sorgfältig durchgeführt werde3n.
• Ziel der Erfindung ist somit die Schaffung eines insbesondere in Hochbauweise ausgeführten Elektro-Speicherheizgerätes der eingangs Ceflsnnten Gattung, bei dem mit einem Ventilatorvon relativ geringer Leistung und geringer Kanalquerschnitten dennoch eine wirtschaftliche Entladung des Gerätes innerhalb der vorgeschriebenen Temperatur-, Zeit- und Geräuschgrenzen erzielt wird.
• Zur Löst dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zwichen den Ventilator und die Unterseite der hinteren Kanäle ein Luftverteilungsstutzen geschaltet ist, der einen strömungstechnisch gleichmäßig verlaufenden Übergang von den Ventilator-Ausgang zum Eingang der kanäle bzw. der Luftführungsrohre schafft. Aufgrund dieses direkt an den Ventilator angeflanschten Stutzens wird der vom Ventilator erzeugte Luftstrom hinsichtlich Menge und Geschwindigkeit optimal aufgeteilt.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Luft verteilungsstutzen eine über 900 sich erstreckende Leitfläche auf und ist an beiden Enden durch Stirndeckel verschlossen. Dabei sind in der Luftverteilerstutzen Zwischenwände vorgesehen, welche den jedem Kanal sugeordneten Ausgangsquerschnitt des Ventilators gleichmäßig im wesentlichen auf dem Kanalquerschnitt verengen. Die Zwischenwände haben in Draufsicht auf den Ausgangsquerschnitt des Luftverteilungsstutzens vorzugsweise die Form einer Welle, deren Periode dem Abstand der Kanäle voneinander entspricht. Die {Erzeugenden der Wellenfläche liegen dabei im wesentlichen parallel zur Achse der vertikalen Lanäle.
• Die Herstellung eines derartigen Luftverteilungsshitzens ist sehr wirtschaftlich möglich. Er kann sowohl als GuS.-stücke als Kunststoff-Formteil oder auch als Blech-Ziehteil gefertigt werden. Durch die Wellenform der Wunde wird automatisch die Aufteilung des zunächst breiten Luftstromes in mehrere Teilströme gewährleistet. Gleichzeitig findet die erforderliche Verengung der Luftströmung statt.
• Herstellungstechnisch besonder günstig ist es, wenn die wellenförmigen Zwischenwände aus Kreiszylinderabschnitten und geraden Zwischenstücken bestehen. Dabei sind vorsugsweise die äußeren Zylinderabschnitte im Bereich der Leitfläche nit einem geringeren Krümmungsradius als die inneren Zylinderabschnitte versehen. Jeder innere Zylinderabschnitt ist vorzugsweise so stark gekrümmt, daß die anströmende Luft möglichst wirbelfrei in zwei Teile geteilt wird. Bei dieser Ausbildung verlaufen die geraden Zwischenstücke der wellenförmigen Zwischenwände schräg, derart, daß der für die Strömung zur Verfugung stehende Raum größer als der zwischen zwei benachbarten Strömungsräumen befindliche Totraum is-t. Auf diese Weise ist die Verengung der Strömungswege im äußeren Bereich der um 900 umgelenkten Strömung größer als innen, was jedoch von Vorteil ist, da die Außenseite der Strömungswege von den fließenden Luftmasse bevorzugt ist.
• Der Krümmungsradius der äußeren Zylinderabschnitte beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 40 mm. Der Krümmungsradius der inneren Zylinderabschnitte beträgt vorteilhafterweise zwischen 3 und 10 mm. Bei diesen Abmessungen wird eine saubere Gehrung der Strömung gewährleistet.
• Die Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Luftverteilungsstutzens ist sehr wirtschaftlich, da sich sowohl die gekrümmte Leitfläche mit den Anschlußflanschen als auch die wellenförmigen Zwischenwände in relativ einfachen Arbeitsgängen fertigen lassen. Der Vorteil einer sauberen Strömungsführung wird also trotz wirtschaftlicher Herstellungsweise erhalten.
• Die Erfindung wird in folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Speicherheizgerät in vertikalen uerschnitt, Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt des in Fig. 1 dargestellten Gegenstandes, Fig. 3 eine Draufsicht des bei de: Speicherheisgerät nach den Fig. 1 und 2 verwendeten Luftverteiungsstutzens in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3 und Rig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 3.
• Nach den Fig. 1 und 2 weist ein ElelStrospeicherheizgerät gemäß der Erfindung einen Speicherkern 14 auf, in dem sich eine Reihe vorderer Yertikalkanale 12 und eine Reihe hintere rer Vertikalkanäle 11 erstrecken, die der Luftführung dienen.
• An ihrem oberen Ende sind je zwei hintereinander liegende Luftführungskanäle 11, 12 durch einen Querkanal 13 verbunden, so daß insgesamt sechs nebeneinander liegende Anordnungen von Luftführungskanälen 11, 13, 12 in Fern eines umgekehrten U vorliegen.
• Rund um den Speicherkern 14 sind übliclle Isolierungen 35 vorgesehen, und der Speicher'.ern ruht auf einer Isolierblock 33, der mit den darüber befindlichen Luftführungskanälen 11, 12 ausgerichtete Durchführungen 30 aufweist.
• Abwechselnd in dem vorderen und hinteren Kanal sind Rohrheizkörper 34 angeordnet, die oben mit einem elektrischen Anschluß versehen sind und über Nacht die zur Aufheizung des Speicherkerns 14 erforderliche Wärme erzeugen. Der Anschlußwert aller sechs Rohrheizkörper beträgt z.B. 6 kW.
• Die Zuführung ungeheizter Raumluft erfolgt z.B. durch eine sich über die Vorderfront des Gehäuses erstreckende gitterförmige Ansaugöffnung 17. Je nach Gerätebauart können aber auch die Seitenwände und/oder die Rückwand mit entsprechenden Lufteintrittsöffnungen versehen sein. Hinter dieser sind zwei Ventilatoren 15 derart angeordnet, daß sie sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Gehäuses erstrecken.
• Selbstverständlich kann statt zweier auch ein Ventilator oder mehrere verwendet werden, sofern dessen Gebläse eine ausreichende Länge hat.
• Hinter dem Gebläse befindet sich der erfindungsgemäße Luft verteilungsstutzen 18, über den die vom Ventilator 15 angesaugte Luft zunächst in ein Luftführungsrohr 31 geblasen wird, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt des Kanals 11 bzw. der Durchführung 36 entspricht. Die Luft steigt dann in dem Kanal 11 auf, kehrt dann innerhalb de QRerkanales 13 in die umgekehrte Richtung um und steigt in dem Iitiftführungskanal 12 wieder nach unten ab. Sie tritt schließlich aus den gitterförmigen Auslaßöffnungen 16 wieder aus, welche sich quer über die Breite des Gehäuses erstrecken.
• Während ihrer Bewegung durch den Speicherkern 14 nimmt die Luft einen Teil der während der Nacht gespeicherten Wärme auf und gibt sie an den zu beheizenden Raum ab.
• Der erfindungsgemäße Luftverteilungsstutzen ist im einzelnen in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Er weist im wesentlichen eine kreiszylindrisch über einen Winkel von 900 abgebogene Leitfläche 19 auf, die an beiden Enden durch Stirndeclel 20 abgeschlossen ist. An der Oberseits sind an der Hintere kante und den Seitenkanten Befestigungsflansche 25, 26 vorgesehen.
• Erfindungsgemäß ist der Luftverteilungsstutzen durch eine Reihe von Zwischenwänden 21 unterteilt. Diese verlaufen nach Fig. 3 in Draufsicht wellenförmig, wobei jeweils eine Periode der Welle einem der vertikalen Luftführungskanäle 11 entspricht.
• Nach Fig. 3 ist das vom Ventilator bgewandte Ende der Zwischenwände als Kreis-Zylinderabschnitt 22 mit relativ großem Krümmungsradius ausgebildet. Die dem Ventilator 15 zugewandten Bereiche der wellenförmigen Zwischenwände 21 sind dagegen als Kreis-Zylinderabschnitt 23 mit wesentlich kleinerem Krümmungsradius ausgebildet, derart, daß an den Zylinderabschnitten 23 eine "kantenartige" Krümmung gebildet wird, die die anströmende Luft möglichst wirbelfrei in zwei Teile unterteilt.
• Zwischen den Zylinderabschnitten 22, 23 befinden sich gerade Zwischenstücke 24.
• Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird der von der, -- -- - - - - - -- im Beispiel Ventilator 1) abgegebene sehr breite Luitstrom/in drei Teile unterteilt. Bei der Umlenkung um 900 erfahren die äußeren Bereiche der Luftströmung eine Querschnittsverminderung und damit Beschleunigung. Die in den inneren Bereichen der gekrümmten Bahn verlaufende Luftströmung wird in immer geringer werdenden Ausmaße verengt, was insgesamt zu einer überraschend günstigen Ausnutzung der dem Ventilator 15 zugeführten, relativ geringen: Energie führt.
• Zudem ist die erfindungsgemäß ausgebildete welleenförmige Zwichenwand 21 sehr einfach aus einem Stück herstellbar.
• Das gleiche gilt für die Leitfläche 19 und deren Stirndeckel 20. Zweckmäßigerweise kann das gesamte Teil als ein einziges Guß stück gefertigt werden.
• Durch die erfindungsgemäßen Luftverteilungsstutzen wird also nicht nur eine sehr verlustarme und gleichmäßige Führung des von Ventilator 15 erzeugten Luftstromes erzielt, sondern auch die Herstellung ist in wirtschaftlicher Weise möglich.
• Die Aufteilung des Iiuftverteilungssttltzens mittels der Zwichenwände 21 führt also dazu, daß abwechselnd sich verengende kanäle 30 und Toträume 57 in den Luftverteilungsstutzen vorliegen, wobei auf grund der Wahl unterschiedlichter Krümmungsradien für die äußeren und inneren Zylinderabschnitte die Toträume 37 kleiner als die Nutzräume 30 sind.
• An der unteren Vorderkante des Luftverteilungsstutzen 18 ist nach den i?ig. 3 und 5 ein Ansatz 27 vorgesehen, der obere und setliche Abschrägungen 28 bzw. 29 aufweist.
• Der Ansatz 27 dient einer sauberen und verlustfreien Zuführung der Luft vom Ventilator 15 sowie einer besseren Halterung des Ventialtors.
• An der Vorderseite des Luftführungsrohres 31 sind Klappen 32 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von der Temperatur der unten aus den Kanälen 12 austretenden Luft, die durch ein Bimetall 38 gemessen wird, mehr oder weniger geöffnet werden. Bei Offnung der Klappen 32 in das Luftführungsrohr 31 hinein wird ein Teil der vom Ventilator 15 geförderten Luft direkt, also un-ter Umgehung der Heizungskanäle 11, 13, 12 der Austrit-tsöffnung 16 zugeführt. Auf diesem Wege vermischt sich die nebengeschlossene Kaltluft mit der durch den Speicherkern 14 erhitzten Luft, so daß die Temperatur der schließlich bei 16 austretenden Warmluft einen vorgegebenen oberen Grenzwert unterschreitet.

Claims (18)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Elektrisches Speicherheizgerät mit einem Speicherkern, detr zwei hintereinanderliegende Reihen von sich senkrecht erstreckenden Luftführungskanälen, von @en@n jeweils zwei unmittelbar hintereinanderliegende oben durch Quer-Kanäle verbunden sind, aufweist, wobei die hintere Reihe von kanälen unten an einen Kaltluft ansaugenden, sich im wesentlichen über die Gerätebreite erstreckenden Ventilator angeschlossen ist und die vordere Reihe von Kanälen unten mit einer Auslaßöffnung in Verbindung steht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den Ventilator (15) und die Unterseite der hinteren Kanäle (11) ein Luftverteilungsstutzen (18) geschaltet ist, der einen strömungstechnisch gleichmäßig verlau-Senden Übergang von dem Ventilatorausgang zum Eingang der Kanäle (11) bzw. Luftführungsrohre (31) schafft.

2. Speicherheizgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Luftverteilungsstutzen (18) eine über 900 sich erstreckende Leitfläche (19) aufweist und an beiden Enden durch Stirndeckel (20) verschlossen ist.

3. Speicherheizgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n-n -z e i c h n e t, daß in den Luftverteilungsstutzen (18) Zwischenwände (11) vorgesehen sind, welche den jedem Kanal (11) zugeordneten Ausgangsquerschnitt des Ventilators (15) gleichmäßig im wesentlichen auf den Kanalquerschnitt verengen.

4* Speicherheizgerät nach Anspruch 3, dadurch C e ] e n n -z e i c h n e t, daß die Zwischenwände (21) in Draufsicht auf den Ausgangsquerschnitt des Luftverteilungsstutzens (Fig. 3) die Form einer Welle haben, deren Periode dem Abstand der Kanäle (11) voneinander entspricht.

5. Speicherheisgerät nach. Anspruch 4, dadurch G e k e n n -z e i c h r e t, daß die wellenförmigen Zwischenwände (21) aus Kreis-Zylinderabschnitten (22, 23) und geraden Zwichenstücken (24) bestehen.

6. Speicherheizgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die äußeren Zylinderabschnitte (22) im Bereich der Leitfläche (19) einen geringeren Krümmungsradius als die inneren Zylinderabschnitte (23) aufweisen.

7. Speicherheizgerät nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß jeder inneren Zylinderabschnitt (23) so stark gekrümmt ist, daß die anströmende Luft möglichst wirbelfrei in zwei Teile geteilt wird.

8. Speicherheizgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Krümmungsradius der äußeren Zylinderabschnitte (22) zwischen 20 und 40 mm beträgt.

9. Speicherheizgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Krümungsradius der inneren Zylinderabschnitte (23) zwischen 3 und 10 u: beträgt.

10. Speicherheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Luft verteilungsstutzen (18) an seiner Oberseite an den Stirnkanten und der Außenkante Befestigungsflansch (25 bzw. 26) aufweist.

11. Speicherheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Luftverteilungsstutzen (18) an der unteren Eintrittskante einen sich entgegen dem Luftstrom erstrekkenden Ansatz (27) aufweist.

12. Speicherheizgerät nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z c i c li n e t, daß der Ansatz (27) an seiner Oberseite eine Abschrägung (28) aufweist.

13. Speicherheizgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ansat (27) im Bereich der beiden letzten Kanäle eines Iuftverteilungsstutzens (18) je eine Abschrägung (29) aufweist.

14. Speicherheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e r, dafJ mehrere Luftverteilungsstutzen (18) nebeneinander angeordnet sind.

15. Speicherheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e 1 c ii n e t, daß jedem Ventilator (15) ein Luftverteilungsstutzen zugeordnet ist.

16. Speicherheizgerät nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß j jeder Luftverteilungsstutzen (18) drei sich verengende Kanäle (30) aufweist.

17. Speicherheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den Ausgang des Luftverteilungsstutzens (18) und den Eintritt der hinteren Kanäle (11) je ein Luft führungsrohr (31) eingeschlatet ist, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des zugeordneten Kanals entspricht.

18. Speicherheizgerät nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß jedes Luftzuführungsrohr (31) vordere Klappen C32) aufweist, die sich in Abhängigkeit von der Auslaßtemperatur der erhitzten Luft mehr oder weniger öffnen und einen Teil der vori Ventilator (15) geförderten Luft im Nebenschluß zu den Heizkanälen (11, 12, 13) zum Auslaß der vorderen Heizkanäle (12) führen.