DE2250958B2

DE2250958B2 - Waermespeicherofen

Info

Publication number: DE2250958B2
Application number: DE19722250958
Authority: DE
Inventors: Donald 587OHemer Hellmann
Original assignee: Küppersbusch AG, 4650 Gelsenkirchen
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1972-10-18
Publication date: 1977-04-28
Also published as: DE2250958A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicherofen mit einem durch den Speicherkern geführten Luftweg und mit einem Bypasskanal, dessen Öffnungsquerschnitt mit einer Klappe veränderbar ist, die durch ein im Ausblasluftstrom angeordnetes Bimetallelement steuerbar ist, das einendig am Gerätegehäuse befestigt und mit dem anderen Ende in Wirkverbindung mit der Klappe steht.

Bei einem bekannten Wärmespeicherofen dieser Art (DT-OS 15 79 724) ist das Bimetallelement zu einer Spirale aufgewickelt, das einendig an einer Außenwand des Bypasskanals befestigt und insgesamt im Mischkanal für die beiden Luftströme angeordnet is L Das Bimetallelement soll dabei im wesentlichen die Mischlufttemperatur erfassen und die Klappe so steuern, daß z. B. der Öffnungsquerschnitt des Bypasskanals mit steigender Mischlufttemperatur vergrößert wird. Die Anordnung des Bimetallelements im Austrittskanal bringt jedoch Probleme mit sich, weil der Ort, an dem die beiden Luftströme richtig vermischt und die Mischluft die tatsächliche Endtemperatur erreicht hat, nur schwer zu ermitteln ist und sich dieser Ort auch mit der Klappenverstellung oder durch Wirbelbildung ändern kann. Dabei wird auch durch die einendige wärmeleitende Verbindung des Bimetallelements mit der kalten Bypasskanalwand keine genaue Erfassung der Mischlufttemperatur erreicht, weil durch diese Maßnahme stehts nur eine niedrigere Mischlufttemperatur vorgetäuscht wird.

Ferner ist es bei einem Wärmespeicnerofen bekannt (GB-PS 10 23 773), ein gewendeltes Bimetallelement in einer abgeschlossenen Aussparung des Speicherkerns anzuordnen und durch die Auslenkung des Bimetallelementes eine im Bypaßkanal angeordnete Klappe zu steuern. Hierdurch wird jedoch lediglich die Speicherkerntemperatur gemessen, so daß die aus Gründen der Brandsicherheit auf einen bestimmten Wert begrenzte tatsächliche Mischlufttemperatur überhaupt nicht erfaßt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmespeicherofen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Steuerung der Klappe zur Erzielung einer zumindest annähernd konstanten Mischlufttemperatur unabhängig von der Vermischung der heißen, durch den Speicherkern und der kalten, durch den Bypasskanal geführten Luft erfolgen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß ein Teil des Bimetallelements unmittelbar im Temperatureinflußbereich des Speicherkerns und ein anderer Teil im Weg der durch den Bypasskanal geführten Luft angeordnet ist.

Da hierbei die die Temperatur der Mischluft bestimmenden Wärmeträger jeder für sich vor ihrer Vermischung auf das Bimetallelement einwirken, wird praktisch im Bimetallelement ein Durchschnittswert der Temperaturen beider Wärmeträger ermittelt und die dazugehörige, für eine gleichmäßige Mischlufttemperatur notwendige mengenmäßige Bemessung der beiden Luftströme durch die aus der Auslenkung des Bimetallelements folgende Verstellung der Klappe erreicht. Die problematische Feststellung der Mischlufttemperatur mit Rückwirkung auf die beiden Wärmeträger ist daher nicht mehr erforderlich, weil die beiden Wärmeträger nun unmittelbar und getrennt für sich über das Bimetallelement ihr Mischungsverhältnis einstellen. Der Temperatureinfluß des Speicherkerns kann hierbei durch Strahlung und/oder während der Durchlüftung auch durch den erhitzten Luftstrom auf das Bimetallelement übertragen werden. Vorzugsweise ist das Bimetallelement U-förmig ausgebildet und umgreift die Klappe.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung

eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweise dargestellten Wärmespeicherofen im Schnitt einer Klappensteuerung und

F i g. 2 eine Sonderausführung des Binietallelements.

In einem Gehäuse 1 eines Wärmespeicherofens befindet sich ein Speicherkern 2, der von einer Wärmedämmschicht 3 umgeben ist. Im Speicherkern verlaufen in waagrechter Richtung Luftkanäle 4, die ausblasseitig in eine Sammelkammer 5 münden. Im Gehäuse i ist auch ein Bypasskanal 6 vorgesehen, der unterhalb des Speicherkerns verläuft und dessen Durchlaßquerschnitt durch eine Klappe 7 verschließbar ist. Um den Schvvenkwinkel der Klappe 7 zu begrenzen, ist eine schräg in Strömungsrichtung der Luft geneigte Absperrwand 8 vorgesehen, die den Querschnitt des Bypasskanals 6 verengt. In der Verlängerung des Bypasskanals 6 schließt sich ein Mischkanal 9 an. Die Sammelkammer 5 ist gegenüber dem Bypasskanal 6 und dem Mischkanal 9 durch eine auch den Speicherkern 2 unterstützende waagerechte Zwischenwand 10 abgetrennt. In der Zwischenwand 10 befindet sich im Bereich der Sammelkammer 5 eine Durchlaßöffnung 11. An der Zwischenwand 10 ist die Klappe 7 schwenkbar gelagert, wobei das freie Ende der Klappe 7 in Strömungsrichtung der Luft weist. Die Klappe 7 ist auch vor die Durchlaßöffnung 11 zur Drosselung des erhitzten Luftstromes schwenkbar, wobei ein Anschlag 12 das völlige Schließen der Durchlaßöffnung 11 verhindert, damit eine bestimmte Menge erhitzter Luft im-.ner in den kalten Luftstrom, der den Bypasskanal durchströmt, eingeleitet wird. Mit fortschreitender öffnung der Durchlaßöffnung 11 wird der Öffnungsquerschnitt des Bypasskanals 6 zunehmend vermindert.

Zur Verstellung der Klappe 7 ist ein Bimetallelement 13 vorgesehen, das U-förmig ausgebildet ist und dessen einer Schenkel 131 oberhalb der Klappe in der Sammelkammer 5 vor der Durchlaßöffnung 11 angeordnet ist, während der zweite Schenkel 132 die Klappe 7 untergreift und so gegen den Speicherkern bzw. den erhitzten Luftstrom abgeschirmt ist. Dieser Schenkel 132 liegt im Strömungsweg der aus> dem Bypasskanal 6 ausströmenden relativ kalten Luft. Das freie Ende des Schenkels 132 weist gegen die Strömungsrichtung der Luft und stützt die Klappe 7 ab. Der Angriffspunkt befindet sich dabei in der der Achse 14 zugewandten Hälfte der Klappe 7, um bei geringer Auslenkung des Bimetallelements 13 einen großen Schwenkwinkel der Klappe 7 zu erreichen. Am Angriffspunkt kann der Schenkel 132 zur Verminderung der Reibung ballig geformt sein. Der andere Schenkel 131 ist über einen die freie Ausbiegung gewährleistenden AbstanabocV 15 auf der Zwischenwand 10 befestigt, während das Verbindungsstück zwischen den Schenkeln 131 und 132 durch einen Durchbruch der Zwischenwand 10 geführt ist. Im Sammelraum 5 kann ein Reflektor 16 angeordnet sein, mit dem zusätzlich Wännestrahlungsenergie vom Speicherkern 2 auf den Schenkel 131 gelenkt werden kann. Um die Auslenkung des Bimetallelements 13 zu erhöhen, kann das Verbindungsstück zwischen den Schenkeln 131 und 132 nach Art eines Korkenziehers gewendelt werden, wodurch die für kurze Raumabschnitte günstige U-form beibehalten werden kann.

Bei voll aufgeladenem Speicherkern 2 wird durch Wärmestrahlung soviel Energie auf den Schenkel 131 übertragen, daß die Klappe 7 gegen den Anschlag 12 gedrückt wird, weil sich die Enden der Schenkel 131 und 132 mit zunehmender Erwärmung einander mehr und mehr nähern. In diesem Fall ist die größtmögliche Absperrung der Durchlaßöffnung 11 und die weiteste öffnung des Durchlaßquerschnittes des Bypasskanals 6 erreicht. Wird nun zur Entladung des Speicherkerns 2 über ein gemeinsames Gebläse kalte Luft in die Luftkanäle 4 und den Bypasskanal 6 geblasen, dann ist zumindest am Anfang das Mischungsverhältnis von erhitzter Luft zu kalter Luft auf ein Minimum reduziert, so daß auch im ersten Augenblick keine zu heiße, im_: Mischluftkanal gemischte Luft aus dem Wärmespeicherofen austritt. Sinkt während des weiteren Betriebes die Speicherkerntemperatur bzw. die Temperatur der erhitzten Luft, dann verbiegt sich der obere Schenkel 131 so, daß sich die U-Form öffnet, wodurch sich die Klappe 7 durch ihr Eigengewicht, gegebenenfalls durch Federkraft oder durch Formschluß mit dem freien Ende des unteren Schenkels 132 unterstützt, der freien Kante der Absperrwand 8 nähert und den Durchlaßquerschnitt des Bypasskanals 6 vermindert. Dadurch wird der Anteil der jetzt weniger stark erhitzten Luft gegenüber dem Anteil der kalten, unbeheizten Luft vergrößert, so daß die Mischlufttemperatur zumindest annähernd konstant bleibt. Am Ende des Regelbereiches des Bimetallelements 13, bei weitgehend entladenem Speicherkern 2 liegt die Klappe 7 an der ^freien Kante der Absperrwand 8 an, so daß dann lediglich noch durch den Speicherkern 2 geführte erwärmte Luft in den Mischluftkanal 9 eintritt. Der untere Schenkel 132 des Bimetallelements 13 berücksichtigt die Temperatur der nicht erhitzten, durch den Bypasskanal 6 geführten Luft und wird an seinem dem Verbindungsstück der beiden Schenkel 131, 132 zugewandten Abschnitt mit von Mischluft beaufschlagt, so daß auch die Temperatur desselben noch eine gewisse Rückwirkung auf die Klappenstellung ausübt und das Regelverhalten verbessert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmespeicherofen mit einem durch den Speicherkern geführten Luftweg und mit einem Bypasskanal, dessen Öffnungsquerschnitt mit einer Klappe veränderbar ist, die durch ein im Ausblasluftstrom angeordnetes Bimetallelement steuerbar ist, das einendig am Gerätegehäuse befestigt und mit dem anderen Ende in Wirkverbindung mit der Klappe steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (131) des Bimetallelements (13) unmittelbar im Temperatureinflußbereich des Speicherkerns (2) und ein anderer Teil (132) im Weg der durch den Bypasskanal (6) geführten Luft angeordnet ist

?.. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (13) U-förmig ausgebildet ist und die Klappe (7) umgreift.

3. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (7) mit waagerechter Achse (14) einseitig gelagert ist und daß der mit der Klappe (7) in Wirkverbindung stehende Schenkel (132) des Bimetallelements (13) die Klappe

(7) untergreift.

4. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Klappe (7) in Wirkverbindung stehende Schenkelende des Bimetallelements (13) ballig ausgebildet ist und in gleitender Anlage mit der Klappe (7) steht.

5. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelenden des Bimetallelementes (13) im Bereich der Hälfte der Klappe (7) angeordnet sind, die der Achse (14) zugewandt ist.

6. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück der Schenkel {131, 132) des Bimetallelements (13) gewendelt ist.

7. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftweg zwischen dem Speicherkern (2) und dem Bimetallelement (13) ein Wärmereflektor (16) angeordnet ist, über den vom Speicherkern (2) abgestrahlte Wärmeenergie auf den dem Speicherkern (2) zugewandten Schenkel (131) des Bimetallelements (13) lenkbar ist.

8. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Speicherkern (2) zugewandte Schenkel (131) des Bimetallelements (13) an einer mit der Durchlaßöffnung (11) versehenen Zwischenwand (10) über einen Abstandsbock (15) befestigt ist.

9. Wärmespeicherofen nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Verbindungsstück der beiden Schenkel (131, 132) des Bimetallelements (13) zugewandter Abschnitt des im Weg der durch den Bypasskanal geführten Luft angeordneten Schenkels (132) in den Mischkanal (9) ragt.