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Wärmespeicherofen
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Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicherofen mit einem den Speicherkern
durchziehenden, sich annähernd über dessen Breite erstreckenden Entladeluftkanal,
der ebenso wie ein Nebenluftkanal in eine Mischkammer mündet, mit einem an den Entladeluftkanal
und den Nebenluftkanal angeschlossenen Querstromgebläse, dessen Achse sich parallel
zur Breitenrichtung erstreckt.
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Bei einem bekannten Wärmespeicherofen dieser Art (DU-OS 2 307 916)
erstreckt sich die Ausblasöffnung des Gebläses
zumindest annähernd
über die gesamte Breite des Ent lade luftkanals und des Nebenluftkanals. Dadurch
ist eine gleichmäßige Luftverteilung über die Kanalbreite und damit eine gleichmäßige
Temperatur der aus dem Mischraum austretenden erwärmten Luft gewährleistet. Hierfür
ist jedoch eine der Kanalbreite entsprechende Länge der Lüfterwalze erforderlich,
die aus herstellungstechnischen und Si)ilitäts- bzw. Schwingungsgründen praktisch
nur unterteilt bereitgestellt werden kann. Auch kommen in praktischer Ausführung
zwei eigenständige Gebläse zur Anwendung. Die Bereitstellung der erforderlichen
Luftmenge ist dabei jedoch an sich ohne Schwierigkeiten auch mit nur einem Gebläse
möglich. Dann erfolgt jedoch eine ungleichmäßige Beblasung der Luftkanäle, die zu
partiell ungenügender Entladung des Speicherkerns und zu einer unbefriedigenden
Temperaturverteilung am Ausgang für die Mischluft führt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmespeicherofen der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem mit vermindertem Gebläse aufwand eine gleichmäßige
Temperaturverteilung in der Mischkammer erreicht wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der
Ausblasstutzen des Gebläses eine geringere Breite als der Entlade- bzw. Nebenluftkanal
aufweist sowie etwa mittig dazu angeordnet ist und daß der freie Strömungsquerschnitt
des Nebenluftkanals quer zur Strömungsrichtung der Nebenluft von der Mitte aus nach
den Seiten hin etwa keilförmig zunimmt.
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Bei dieser Ausgestaltung kann ein Gebläse mit nur einer kurzen stabilen
Lüfterwalze und großer Luffifördermenge verwendet werden. Durch den geringen freier
Strömungsquerschnitt des Nebenluftkanals im Bereich des Gebläseausblasstutzens weicht
dabei die geförderte Luftmenge von der Mitte teilweise nach den Seiten so aus, daß
mit zunehmendem seitlichem Abstand ein gleichmäßiger Luftmengenaustritt vom Nebenluftkanal
zum Mischraum hin wegen des zunehmenden freien Strömungsquerschnitts erfolgt. Damit
wird aber gleichzeitig auch der Entladeluftkanal und folglich die Mischkammer über
die gesamte Breite gleichmäßig mit Luft beaufschlagt, so daß die Mischluft überall
mit gleicher Temperatur aus dem Wärmespeicherofen austritt.
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Um dabei die Temperatur der austretenden Mischluft weitgehend unabhängig
von der Temperatur des Speicherkerns halten zu können, ist in vorteilhafter Weiterbildung
dem Nebenluftkanal eine mittig drehbar gelagerte Doppelklappe zugeordnet, die quer
zur Strömungsrichtung der Nebenluft verstellbar ist und eine dem Querschnitt des
Nebenluftkanals entsprechende Größe aufweist. Hierdurch kann der freie Strömungsquerschnitt
für die Nebenluft so eingestellt werden, daß er mit fallender Speicherkerntemperatur
abnimmt, ohne die Keilform und damit die günstige Luftverteilung nach den Seiten
hin zu verlieren.Vorzugsweise weist die Doppelklappe zwei getrennt schwenkbare Flügel
auf, die in gegonläufiger Drehrichtung gegeneinander verstellbar sind, Dadurch können
bei der üblicherweise waagerechten Lage des Nebenluftkanals und dansenkrecht von
oben aus dem Speicherkern einmündenden Entladeluftkanal
die teilen
keilförmigen Öffnungen des Nebenluftkanals nach oben an die Kante des Entladeluftkanals
gelegt werden. Es entsteht somit ein symetrischer Öffnungsquerschnitt nach beiden
Seiten und die Vermischung der kalten Nebenluft mit der heißen Entladeluft kann
unmittelbar am Ende des Entladeluftkanals beginnen. Zur temperaturabhängigen Einstellung
der beiden Flügel kann ein Bimetallstreifen verwendet werden, der in der Mitte gehalten
ist und dessen Enden jeweils mit einem der Flügel in Eingriff stehen.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Wärmespeicherofen in Frontansicht bei abgenommener
Frontwand und Wärmeisolation, Fig 2 den Wärmespeicherofen in einem Seitenschnitt
und Fig. 3 eine Verstelleinrichtung für eine Doppelklappe.
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In einem Gehäuse 1 eines Wärmespeicherofens befindet sich ein von
einer Wärmeisolation 2 umgebener Speicherkern 3, der von einem ungekehrt U-förmigen
Entladeluftkanal 4 durchzogen ist. Unterhalb der den Speicherkern 3 tragenden Wärme
-isolation 2 ist im Sockel des Gehäuses 1 ein Nebenluftkanal 5
vorgesehen,
der mit einer Einlaßöffnung 6 verbunden ist und der bis an die innere untere Kante
der Ausblasöffnung 7 des Entladeluftkanals 4 reicht. Der Nebenluftkanal 5 und die
Ausblasöffnung 7 münden in eine Mischkammer 8, aus der die erwärmte Luft nach vorn
in den zu beheizenden Raum durch Ausblasschlitze 10 strömt. An den Nebenluftkanal
5 istein Querstromgebläse 11 mit seinem Ausblasstutzen 12 angesetzt, der beispielsweise
unter einem Winkel von ca. 200 gegen die Senkrechte nach vor zur Mischkammer 8 geneigt
ist und von unten in den Nebenluftkanal 5 mündet. Es entsteht dadurch bei laufendem
Gebläse 11 ein Staudruck im Bereich des Austlasstut^s4ens 12, der die geförderte
Luft im Nebenluftkanal nach rückwärts und zu den Seiten hin drückt, so daß die Luft
sowohl in die Einlßöffnung 6 als auch durch den Nebenluftkanal 5 zur Mischkammer
8 fließen kann.
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Um dabei sicherzustellen, daß über die Breite des Nebenluftkanals
5 trotz der mittigen Anordnung des Gebläses 11 die unerwärmte Luft in solcher Menge
in die Mischkammer 8 einströmt, daß an den Ausblasschlitzen 10 überall Luft mit
gleicher Temperatur austritt, ist der freie Öffnungsquerschnitt des Nebenluftkanals
5 von der Mitte ausgehend nach beiden Seiten keilförmig zunehmend ausgebildet. Hierzu
sind an dem in die Mischkammer 8 mündenden Ende des Nebenluftkanals 5 Flügel 13
einer Doppelklappe angeordnet, die den Nebenluftkanal 5 in seinem mittleren Bereich
zumindest annähernd überdecken und nach den beiden Seiten hin abfallen (Fig. 1 gestrichelt
dargestellt). Der Öffnungsquerschnitt erweitert sich dadurch von der Mitte nach
links und rechts. Hierdurch strömt über die Breite
des Nebenluftkanals
je Längeneinheit etwa die gleiche Luftmenge in die Mischkammer 8 wobei gleichzeitig
eine gleichmäßige Luftmengenbeaufschlagung des Entladeluftkanals im Bereich der
Einlaßöffnung 6 erzielt wird.
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Damit die Temperatur der aus dem Wärmespeicherofen austretenden Luft
weitgehend unabhängig von der Temperatur des Speicherkenrs konstant gehalten werden
kann, sind die Flügel 13 in der Mitte der Breitenerstreckung um eine in Strömungsrichtung
der Luft verlaufende Achse 14 schwenkbar gelagert und über ein wärmeempfindliches
Ausdehungselement, z.B.
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einen Bimetallstreifen 15 in einer senkrechten oder geneigten Ebene
verstellbar. Die Verstellung erfolgt dabei über den Bimetallstreifen 15, so daßdie
Flügel 13 bei hoher Speicherkerntemperatur die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte,
seitlich nach unten geneigte Lage einnehmen. Dadurch ist bei hoher Temperatur der
aus der Ausblasöffnung 7 austretenden Heißluft und entsprechend nach unten ausgebogenem
Bimetallstreifen 15 (in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Form) der freie Öffnungsquerschnitt
des Nebenluftkanals 5 am größten. Der Bimetallstreifen 15 ist dabei in seiner Mitte
im Bereich der Achse 14 gehalten und greift mit seinen Enden jeweils in eine Lasche
16 der Flügel 13 ein.
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Mit fallender Temperatur der Heißluft stellt sich auch der Bimetallstreifen
15 mehr und mehr in seine gestreckte Lage zurück und schwenkt dadurch die Flügel
13 stetig nach oben, so daß der Winkel des freien keilförmigen Öffnungsquerschnittes
entsprechend abnimmt. Der zunehmend kälter werdenden
Heißluft wird
somit eine abnehmende, aber immer gleichmäßig verteilte kalte Luftmenge aus dem
Nebenluftkanal 5 zugemischt, wodurch die Mischlufttemperatur konstant gehalten wird,
solange die Flügel 13 verstellbar sind bzw. der Querschnitt des Nebenluftkanals
5 nicht vollständig verschlossen ist.
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Dann jedoch wird die gesamte vom Geläse 11 geförderte Luft bei weitgehend
abgekühltem Speicherkern 3 durch den Entladeluftkanal 4 geblasen.
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Die Flügel13 sind an ihren äßeren Enden in Führungen gehalten, um
den Luftdruck abzufangen und eine dichte Anlage am Ende des Nebenluftkanals 5 sicherzustellen.
Diese Führungen sind durch einen Bogenschlitz 17 in jedem Flügel 13 und je einen
Bundbolzen 18 gebildet, der am Nebenluftkanal 5 befestigt ist und den Bogenschlitz
17 durchgreift.
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An den Flügeln 13 kann auch eine Schenkel- oder Blattfeder 19 angreifen,
die der Kraft des sich erwärmenden Bimetallstreifens 15 entgegenwirkt. Dadurch werden
Auslenkungen des Bimetallstreifens 15 bei geringen Temperaturen unterdrückt, so
daß der Beginn der Öffnung der Flügel 13 auf höhere Temperaturwerte hin verschoben
werden kann. Wirkt die Feder 19 unmittelbar auf die flügel 13 in dem Sinne ein,
daß durch ihre Kraft ohne sonstige äußere Einflüsse der Öffnungsquerschnitt verschlossen
wird, dann kann das Bimetallelement 15 so angeordnet werden, daß es erst ab einer
vorbestimmten Temperatur mit den Laschen 16 in Druckanlage gelangt und die Flügel
nach unten schwenkt.