DE2610997C3 - Elektrisches Wärmespeicher-Heizgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Wärmespeicher-Heizgerät mit mindestens einem zur Erhitzung eines Wärmespeicherkörpers dienenden Heizelement und mit einem vom Wärmespeicherkörper durch eine wärmeisolierende Schicht getrennten Warmluftkanal, der längs einer vertikalen, mit der wärmeisolierenden Schicht versehenen Schmalseite des Wärmespeicherkörpers verläuft und in welchem ein Gebläse und ein elektrischer Zusatzheizkörper angeordnet sind.

Ein solches Heizgerät, das auch als »Mischheizgerät« bezeichnet wird, ist aus der CH-PS 4 93 797 bekannt und dazu bestimmt, mit einem Gemisch von relativ billigem Nachtstrom und relativ teurem Tagstrom betrieben zu werden, wobei durch die Wärmeisolation des den Zusatzheizkörper enthaltenden Warmluftkanals gegenüber dem Wärmespeicherkörper das elektrische Wärmespeicher-Heizgerät mit zusätzlicher Direktheizung so gestaltet wird, daß bei Betrieb der Zusatzheizung

ίο dem Speicherkörper keine nennenswerte Wärmemenge entzogen wird.

Beim bekannten Heizgerät setzt sich der Warmluftkanal aus einem vertikalen Kanalabschnitt und einem daran anschließenden horizontalen Kanalabschnitt zusammen, wobei der vertikale Kanalabschnitt in einem zwischen einer stirnseitigen Isolierschicht des quaderjormigen Wärmespeicherkörpers und einer äußeren Kachel-Stirnwand vorhandenen Zwischenraum durch eine Trennwand von einer Kammer getrennt ist, in welcher das Gebläse und sein Motor angeordnet sind. Zudem verläuft der horizontale Kanalabschnitt zwischen der oberen Seite des isolierten Wärmespeicherkörpers und einer Abdeckplatte und ist vorderseitig durch ein Austrittsgitter begrenzt, das über einer Kachel-Vorderwand angeordnet ist.

Nachteilig an dieser Ausbildung des bekannten Heizgerätes ist der Umstand, daß die durch den Zusatzheizkörper erwärmte, vom Gebläse geförderte Luft längs der Oberseite des Wärmespeicherkörpers austritt, so daß dann, wenn das Heizgerät in einer Nische unterhalb eines Fensters installiert ist, keine langen Fenstervorhänge vorgesehen bzw. vorgezogen werden dürfen, damit der Warmluftaustritt nicht behindert wird. Da sich beim bekannten Heizgerät ferner die Raumluftansaugstelle in Bodennähe befindet, kann Staub in beträchtlicher Menge vom Boden angesaugt und über das Austrittsgitter wieder an den Raum abgegeben werden. Ein zur Verminderung der Staubumsetzung eingebautes Luftfilter setzt die Umwälzleistung des Gebläses herab und bedarf häufiger Reinigung, da das Gebläse für Dauerbetrieb vorgesehen ist. Weiter ist die vom Boden des Raumes angesaugte kalte Raumluft, in deren Strom irn Heizgerät ein die zusätzliche Direktheizung steuernder Raumthermostat liegt, nicht unbedingt maßgebend für die mittlere Temperatur der Raumluft. Schließlich kann die durch den Warmluftkanal strömende Luft trotz wärmeisolierender Schicht dem Wärmespeicherkörper auf die Dauer doch eine spürbare Wärmemenge entziehen, da der sich aus einem vertikalen und horizontalen Teil zusammensetzende Warmluftkanal eine beträchtliche Länge aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Wärmespeicher-Heizgerät der "ingangs genannten Art so auszubilden, daß die vom Zusatzheizkörper zu erhitzende Luft ungehindert angesaugt wird, die angesaugte Luft, deren Temperatur die Zusatzheizung steuert, maßgebend für die mittlere Raumtemperatur ist, und der Warmluftkanal nur über eine vergleichsweise kurze Strecke längs dem isolierten Wärmespeicherkörper verläuft.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich der Warmluftkanal von einer oberen Lufteinlaßöffnung bis zu einer unteren Warmluftöff-''"' nung ausschließlich in vertikaler Richtung erstreckt, wobei die Lufteinlaßöffnung unterhalb der Ebene der Oberseite des Wärmespeicherkörpers in der Rückwand des Heizgerätes angeordnet ist und die Warmluftöff-

nung in der Ebene der Unterseite des Wärmespeicherkörpers liegt.

Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß bei dem Wärmespeicher-Heizgerät nach der Erfindung der Warmluftkanal nur eine verhältnismäßig kleine gemeinsame Fläche mit der den Warmluftkanal vom Wärmespeicherkörper trennenden wärmeisolierenden Schicht besitzt, so daß jeder Wärmeentzug praktisch ausgeschlossen ist. Ferner gibt das Heizgerät die zusätzlich geheizte Warmluft gegen den Boden des Raumes, d. h. den kältesten Rauinbereich, ab, so daß der Raum durch die aufsteigende Wärme gleichmäßig erwärmt wird. Auch das Ansaugen der Kaltluft an der Rückseite des Heizgerätes ist vorteilhaft, und zwar aus dem folgenden Grund: Über dem Heizgerät kann sich, wenn es in einer Fensternische installiert ist und/oder über das Heizgerät herabhängende Vorhänge vorgesehen sind, ein Wärmestau bilden, der die Wärmeabgabe an den Raum behindert. Durch das rückseitige Ansaugen der gestauten Warmluft mittels des Gebläses wird diese an den Raum abgegeben. Erst wenn kältere Raumluft nachströmt, wird der Zusatzheizkörper eingeschaltet. Zudem enthält die rückseitig angesaugte Luft wenig Staub, so daß ein gegebenenfalls eingebautes Luftfilter nur selten gereinigt werden muß. Das Heizgerät nach der Erfindung hat außerdem in vorteilhafter Weise eine niedrigere Bauhöhe als das eingangs erwähnte bekannte Heizgerät, weil es keinen über dem Wärmespeicherkörper liegenden horizontalen Warmluftkanal aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizgerätes anhand der Zeichnung erläutert wird. Es zeigt

Fig.! einen Längsschnitt durch das Heizgerät,

Fig.2 einen Querschnitt durch das an einer Wand montierte Heizgerät an der Stelle des Wärmespeicherkörpers gemäß Linie H-II von Fig. I,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Heizgerät an der Stelle des Warmluftkanals gemäß Linie I1I-III von Fig. 1,

F i g. 4 einen Querschnitt entsprechend F i g. 2, wobei das Heizgerät zum Einbau von Speichersteinen oder -platten schräg zur Wand gestellt ist.

Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich, weist das Heizgerät einen quaderförmigen Wärmespeicherkörper 1 auf, der aus Formsteinen oder -platten, z. B. Magnesitsteinen oder -platten, aufgebaut ist. Im Wärmespeicherkörper 1 sind drei durchgehende, vertikale Kanäle 2 ausgespart, in denen je ein elektrisches Heizelement 3 angeordnet ist, das eine Heizleistung von beispielsweise 0,5— 1 KW aufweist.

Der Wärmespeicher 1 ist allseitig von einer Wärmeisolierung Λ, 5,6 umgeben, wobei die Wärmeisolierung 5 auf der Vorderseite des Heizgerätes dünner ist als die Wärmeisolierung 6 auf seiner Rückseite. Als Rückseite wird diejenige Seite des Wärmespeicherkörpers 1 bezeichnet, die bei der Montage des Heizgerätes gegenüber einer Zimmerwand 7 angeordnet wird.

Das als Ganzes ebenfalls quaderförmige Heizgerät weist eine Vorderwand 8 (Fig.2) auf, die aus Keramikplatten besteht, welche auf eine dahinterliegende Blechwand 9 geschraubt sind. Ferner weist das Heizgerät eine linke Seitenwand 10(Fig. 1) auf,die aus einer Blechwand besteht, welche mit einer Isolierung 11 ausgelegt ist, und eine rechte Seitenwand 12, die

ebenfalls aus einer Blechwand besteht, welche jedoch keine Isolierung trägt. Ein die Oberseite 13 bildender Deckel besteht ebenfalls aus Blech und ist mit einer Isolierung 14 ausgelegt, Eine später noch naher beschriebene Rückwand 15 ist als Blechwand ausgebildet. Schließlich ist ein aus Blech bestehender, die Unterseite 16 bildender Boden vorhanden, auf dessen Außenseite Halbrundeisen 17 aufgeschweißt sind. Das Heizgerät ist auf zwei Konsolen 18 abgestützt, die je einen waagrechten Abstützschenkel 19 auf U-Eisen, auf welchem die Halbrundeisen 17 liegen, und einen senkrechten Befestigungsschenkel 20 aufweisen, der in nicht näher dargestellter Weise an der Wand 7 befestigt ist. Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, ermöglicht die Lagerung mittels der Halbrundeisen 17, das auf die Abstützschenkel 19 gestellte Heizgerät ohne Mühe schräg nach außen zu kippen, wobei zur Vermeidung eines vollständigen Umkippens eine einerseits am Befestigungsschenkel 20 und andererseits an der Rückwand 15 befestigte Haltekette 21 vorhanden ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, das Heizgerät ohne die ein beträchtliches Gewicht aufwrr.enden Formsteine oder -platten und ohne die Heizelemente 3 auf die Abstützschenkel 19 zu stellen. Ein Einbau der Formsteine und Heizelemente ist nun auch unter einem Fenstersims 22 ohne weiteres möglich, indem das Heizgerät gemäß Fig.4 schräg nach außen gekippt wird. Nach dem Einbau aller Bauteile wird das Heizgerät in die in Fig. 2 dargestellte Vertikallage zurückgekippt, wobei eine an der Rückwand 15 angebrachte Einklinkvorrichtung 23 in ein entsprechendes, an den oberen Enden der Befestigungsschenkel 20 angebrachtes, nicht näher dargestelltes Element einklinkt, so daß das Heizgerät ohne Betätigung der Einklinkvorrichtung nicht mehr schräg gestellt werden kann.

Zwischen der rechten Seitenwand 12 des Heizgerätes und der einen, zu ihr parallelen, mit der Wärmeisolierung 4 versehenen Stirnwand des Körpers 1 ist ein Zwischenraum vorgesehen, der seitlich durch je eine Blechwand 26 (Fig. I) begrenzt ist und durch ein horizontal angebrachtes Blech 27 in eine obere Kammer 28 und eine untere Kammer unterteilt ist, die als Warmluftkanal 29 für die bereits erwähnte elektrische Zusatzheizung vorgesehen ist. Hierzu ist im Warmluftkanal 29 in schräger Lage (Fig. 1, 3) ein vorzugsweise zwei wählbare Drehgeschwindigkeiten aufweisendes elektrisches Gebläse 30 montiert, das mit einer Abdeckung 31 derart versehen ist, daß es im Betrieb Luft aus dem Raum über eine Lufteinlaßöffnung 32 in der Rückseite des Heizgerätes gemäß den Pfeilen 33 ansaugt und im Warmluftkanal 19 die angesaugte Luft gemäß den Pfeilen 34 vertikal nach unten bläst. Falls erwünscht, kann die Lufteinlaßöffnung 32 mit einem in ^p i g 4 dargestellten Luftfilter 35 versehen sein. Da aber die auf der der Zimmerwand 7 zugekehrten Rückseite des Heizgerätes angesaugte Luft meistens verhältnismäßig staubarm ist, kann in vielen Fällen auf den Einbau des Luftfilters 35 verzichtet werden.

Im Warmluftkanal 29 ist im Strom der angesaugten Luft ein schraubenlinienförmiger Raumthermostat 36, z. B. ein Flüssigkeitsthermostat, angeordnet, dessen Funktion später beschrieben wird. In dem von^ Gebläse 30 erzeugten, nach unten gerichteten Luftstrom ist ein elektrischer Heizkörper 37 angeordnet. Die durch den Heizkörper 37 erwärmte Luft tritt durch eine Warmluftöffnung 38 am unteren Ende des Warmluftkanals 29 aus und wird durch ein in der Warmluftöffnung

38 angebrachtes Liiftausblasgitter nach vorne in den Raum umgelenkt.

In der oberen Kammer 28 sind verschiedene Anschluß-, Steuer- und Schaltorgane für den Betrieb des vorliegenden Heizgerätes untergebracht. Solche Organe sind beispielsweise eine Anschlußklemme 40, ein Aufladeregler 41 für die Heizelemente 3 des Wärmcspeicherkörpers, ein Übertemperaturschutzschalter 42 für den Wärmespeicherkörper, wobei dem Übertemperaturschutzschalter 42 ein Fühler 43 zugeordnet ist, der bei einer Übertemperatur des Wärmcspeichcrkörpcrs, d. h. bei abnormal langer Aufheizzeit, die Abschaltung des Stromes von den Heizelementen 3 bewirkt, ein Raunithermostatschalter 44 für die Zusatzheizung, ein Widerstand 45 zur Umschaltung der Drehzahl des Gebläses 30 mittels des Raumthermostats 36 und des Schalters 44, ein mit einer Isolierung 46 versehener Pilotwiderstand 47 für die automatische Speicheraufheizung, und ein mit einem Drehknopf 4« versehener Schalter 49 für eine Handschaltung der Speicherheizung und der Zusatzheizung. Nicht dargestellte elektrische Leitungen zur Zuführung des elektrischen Stromes von den Schaltorganen in der Kammer 28 zu den Heizelementen 3 sind durch einen über dem Körper 1 und seiner Isolierung 4 vorliegenden, niedrigen Luftraum geführt. Weitere Verbir,;iiingsleitungen (nicht dargestellt), z. B. zum Gebläse 30 und Heizkörper 37. sind durch einen Zwischenraum 50 rv^rhcii den Blechwänden 12 und 26 geführt.

Im Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 2 die Blechrückwand 15 in einem Abstand von der hinteren Wärmeisolierung 6 angebracht, so daß zwischen der Rückwand 15 und der Isolierung ein Zwischenraum 15 besteht. Die Rückwand 15 ist zudem längs ihrer unteren und oberen Seite mit beispielsweise schlitzförmigen Öffnungen 52 bzw. 53 versehen. Die im Zwischenraum 51 befindliche Luft wird von der durch die Isolierung 6 dringenden, wenn auch nur kleinen Wärmemenge erwärmt, steigt gemäß Pfeil 54 nach oben und tritt gemäß Pfeil 55 durch die oberen Öffnungen 53 in den Raum, wobei kühlere Luft gemäß Pfeil 56 durch die unteren Öffnungen 52 nachgesaugt wird. Diese Anordnung ermöglicht es, eine geringfügige Temperaturerhöhung der Isolierung 6 zur Raumerwärmung nutzbar zu machen, statt zulassen zu müssen, daß die Zimmerwand 7 in unerwünschter Weise erwärmt wird.

Wie aus F i g. 2 ferner ersichtlich, sind die Keramikplatten der Vorderwand 8 auf ihrer Innenseite mit einer flachen Aussparung 57 versehen, die der gegebenenfalls erwünschten Aufnahme eines plattenförmigen, elektrischen Heizelementes zur zusätzlichen Aufheizung der Keramikplatten an der Oberfläche des Heizgerätes dient, um die Wärmeabgabe an den Raum in Form einer Zusatzheizung zu verstärken.

Im Betrieb des beschriebenen Heizgerätes erfolgt die Aufheizung des Wärmespeicherkörpers 1 durch Nachtstrom, beispielsweise mittels einer Schaltuhr, wobei mittels des Schalters 49 eines oder mehrere Heizelemente 3 eingeschaltet werden können und der Aufladeregler 41 samt Pilotwiderstand 47 die eingeschalteten Heizelemente automatisch ausschaltet, wenn die Temperatur des Wärmespeicherkörpers 1 den vorbestimmten Wert erreicht hat.

Unabhängig vom Betrieb dieser Speicherheizung ist die Zusatzheizung. Beispielsweise gesteuert durch eine außerhalb des Heizgerätes befindliche Schaltuhr oder auch durch Betätigen des Schalters 49 wird das Gebläse 30 in einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet, wobei das Gebläse vorerst mit seiner niedrigeren Drehzahl dreht und in der bereits erwähnten Weise Luft aus dem Raum durch die Lufteinlaßöffnung 32 ansaugt und durch die Warmluftöffnung 38 wieder an den Raum abgibt. Da insbesondere der in Fig. 1 am rechten Ende des Körpers 1 angeordnete Befestigungsschenkel 20 sich gemäß Fig. 2 längs der ganzen Rückwand 15 des Heizgerätes erstreckt und sowohl an der Rückwand 15 als auch an der 7.immerwand 7 anliegt, kann das Gebläse keine jenseits dieses Befestigungsschenkels 20 zwischen der Rückwand 15 und der /immerwand 7 befindliche Warmluft, sondern im wesentlichen nur Raumluft ansaugen. Demnach mißt der Raumthermostat 36 tatsächlich die mittlere Raumtemperatur, d. h. infolge der fortlaufenden Luftumwälzung ist der Raumthermostat 36 im Ansaugstrom immer ;vif Raumtemperatur. Allenfalls über dem Heizgerät aus den schon besprochenen Gründen gestaute Warmluft wird vom Gebläse 30 sofort pnjTcsaugt und an den Raum abgegeben, so daß ein Temperaturausgleich in kürzester Zeit erfolgt.

Sobald die Raumluft unter die gewünschte Temperatur von beispielsweise 18 C sinkt, schaltet der Raumthermostat 36 den 1 leizkörper 37 automatisch ein. Zugleich schaltet er das Gebläse 30 auf seine höhere Drehzahl, so daß direkt elektrisch erwärmte '.lift aus der Warmluftöffnung 38 in den Raum strömt, bis der Raumthermostat 36 im Strom der angesaugten Luft die gewünschte Temperaturerhöhung feststellt, den Heizkörper 37 wieder abschaltet und aas Gebläse 30 auf die niedrigere Drehzahl schaltet.

Beim beschriebenen Heizgerät sind die Speicherheizung mittels des Wärmespeicherkörpers 1 und die Zusatzheizung mittels des Gebläses 30 und des Heizkörpers 37 nicht nur elektrisch voneinander unabhängig, sondern auch bezüglich gegenseitiger Wärmeübertragung voneinander praktisch vollständig getrennt. Da die als Warmluftkanal 29 dienende Kammer nur eine verhältnismäßig kleine Fläche gemeinsam mit dem Speicherkörper 1 bzw. dessen Isolierung 4 hat, ist es praktisch ausgeschlossen, daß das Gebläse 30 dem Speicherkörper 1 Wärme entziehen kann bzw. durch den Heizkörper 37 erwärmte Luft an den Speicherkörper 1 statt an den Raum abgegeben wird. Trotzdem ist das Heizgerät durch das Hinzufügen der beschriebenen Zusatzheizung nur unwesentlich vergrößert, und zwar nur bezüglich seiner Länge, nicht aber bezüglich seiner Höhe und Tiefe.

Neben den bereits erwähnten Vorteilen weist das beschriebene Heizgerät den weiteren Vorteil auf, daß es ohne weiteres möglich ist, alle Zusatzorgane, wie z. B. Anschlußelemente, Steuerorgane, Schaltorgane usw., geschützt in der oberen Kammer 28 unterzubringen, da sie gleiche Breite wie der Warmluftkanal 29 besitzt und für Wartung und Reparatur ihre Zugänglichkeit zufolge der Kippbarkeit des Heizgerätes nach Fig.4 voll gewährleistet ist. Diese Kippbarkeit ermöglicht auch ein leichtes Auswechseln des gegebenenfalls installierten Luftfilters 35 sowie die Zugänglichkeit zu dem hinter dem Heizgerät befindlichen Teil der Zimmerwand 7, die demnach beispielsweise tapeziert oder gestrichen werden kann, ohne daß das Heizgerät von den Konsolen 18 entfernt werden muß, was angesichts des hohen Gewichtes des Speicherkörpers 1 ohne vorgängigen Ausbau der Formsteine kaum möglich wäre.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Elektrisches Wärmespeicher-Heizgerät mit mindestens einem zur Erhitzung eines Wärmespeicherkörpers dienenden Heizelement und mit einem vom Wärmespeicherkörper durch eine wärmeisolierende Schicht getrennten Warmluftkanal, der längs einer vertikalen, mit der wärmeisolierenden Schicht versehenen Schmalseite des Wärmespeicherkörpers verläuft und in welchem ein Gebläse und ein elektrischer Zusatzheizkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Warmluftkanal (29) von einer oberen Lufteinlaßöffnung (32) bis zu einer unteren Warmluftöffnung (38) ausschließlich in vertikaler Richtung erstreckt, wobei die Lufteinlaßöffnung (32) unterhalb der Ebene der Oberseite (13) des Wärmespeicherkörpers (1) in der Rückwand (15) des Heizgerätes angeordnet ist und die Warmluftöffnung (38) in der Ebene der Unterseite (16) des Wärmespeicherkörpers (1) liegt.

2. Heizgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (30) und eine ihm zugeordnete Abdeckung (31) im oberen Teil des Warmluftkanals (29) schräg zur Rückwand (15) angeordnet sind und daß am unteren offenen Ende des Warmluftkanals ein Luftausblasgitttr angeordnet ist, das die vom Gebläse (30) durch den Zusatzheizkörper (37) vertikal geförderte Luft in eine angenähert horizontale Strömung umlenkt.

3. Heizgerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftstrom der angesaugten Luft zwifchen c'.r Lufteinlaßöffnung (32) und dem Gebläse (3Λ) ein Raumthermostat (36) angeordnet ist, der den Zu sat; heizkörper (37) in Abhängigkeit von der Raumtemperatur ein- und ausschaltet.

4. Heizgerät nach Anspruch 1 mit einer vom Warmluftkanal getrennten Kammer, in welcher Anschluß-, Schalt- und Steuerorgane untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (28) zwischen dem oberen Ende des Warmluftkanals (29) und der Oberseite (13) des Heizgerätes angeordnei ist und die gleiche Breite wie die Warmluftkanal (29) aufweist.

5. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Heizgerät mit mehreren Konsolen (18) versehen ist, die je einen horizontalen Schenkel (19) zum Abstützen des Bodens (ί6) des Heizgerätes und je einen an der Wand (7) des zu heizenden Raumes zu befestigenden, vertikalen Schenkel (20) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der vertikalen Schenkel (20) den Raum hinter der Rückseite des Warmluftkanals (29) vom Raum hinter der Rückseite des Wärmespeicherkörpers (1) trennt.