DE3500186A1

DE3500186A1 - Waermespeicher fuer kacheloefen

Info

Publication number: DE3500186A1
Application number: DE19853500186
Authority: DE
Inventors: Alfred 8311 Unterhausbach Pollner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1985-01-04
Publication date: 1985-07-18
Also published as: DE3500186C2

Description

Alfred Poliner, D-8311 Unterhausbach

Wärmespeicher für Kachelofen

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher für Kachelofen gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Kachelofen, zumindest in ihrer ursprünglichen Form als Strahlungsofen, versucht man die durch zumeist nur sporadische Verbrennung kurzzeitig anfallende Wärme zu speichern, um sie sodann über einen längeren Zeitraum allmählich in den umgebenden Wohnraum abzustrahlen. Dabei ist die Wärmeabgabe naturgemäß umso gleichmäßiger und besteht die Notwendigkeit des Schürens umso seltener, je größer die Speicherkapazität ist, verkörpert durch die Dicke des Speichermauerwerks. Indessen weisen die üblichen keramischen Speichermaterialien schlechte Wärmeleiteigenschaften auf. Aufgrund dessen tritt mit zunehmender Dicke des Speichermauerwerks nicht nur eine zunehmende Verzögerung der Wärmeabgabe ein - ein Umstand, der den Kachelofen reaktionsträge macht -, sondern auch ein Wärmestau, der dazu führt, daß die Verbrennungswärme zunehmend schlechter ausgenutzt wird.

Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmespeicher gattungsgemäßer Art so auszubilden, daß er selbst bei großer Speicherkapazität, d.h. -Wandstärke, einen raschen und entsprechend guten Wärmeaustausch ermöglicht.

-2-25

Diese Aufgabe ist durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die betreffenden Wärmeleitelemente bewirken einen wesentlich verbesserten Wärmeaustausch innerhalb des Speichers. Die von den Wärmeleitelementen auf der Speicherinnenseite aufgenommene Wärme wird durch sie rasch bis in die Nähe der Speicheraußenfläche weitergeleitet, soweit sie nicht auf ihrem '"'eg bereits von dem Speichermaterial aufgenommen wird.

Umgekehrt wird bei nachlassender oder beendeter Wärmeerzeugung die im Speichermaterial vorausgehend gespeicherte Wärme ebenso ungehindert nach außen übertragen. Soweit nicht bereits durch deren Wärmedehnung ein unmittelbarer guter Kontakt der Wärmeleitelemente mit der Feuerkammer bzw. dem betreffenden Nachheizregister des Ofens zustandekommt, läßt sich der Wärmeübergang durch eine anschmiegsame wärmeleitende Kontaktschicht, z.B. aus Metallwolle, Metallspänen, Metallkörnern oder Metallpulver, verbessern. Anderenfalls aber kann die Wärmedehnung der Wärmeleitelemente dazu ausgenutzt werden, den Kontakt mit der Feuerkammer bzw. dem Nachheizregister nur so lange aufrechtzuerhalten, wie dort eine verhältnismäßig hohe Temperatur herrscht, um so Wärmeverluste nach innen zu zu verhindern. Um das Auftreten hoher Temperaturen an der Speicheraußenfläche zu vermeiden, die dort zum Versengen des Staubes und damit zur Beeinträchtigung des Raumklimas führen könnten, wird man die Wärmeleitelemente normalerweise kurz vor der Speicheraußenfläche enden lassen.

Die Erfindung umfaßt sodann noch, gemäß Anspruch 8, einen Baustein, mit dem sich erfindungsgemäße Wärmespeicher rasch und problemlos aufbauen lassen, indem die wesentlichen Elemente darin integriert sind.

-3-

Di«; tJnteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten des betreffenden Wärmespeichers bzw. des betreffenden Bausteins an.

Nachfolgend werden entsprechende Ausführungsbeispiele anhand der Figuren genauer beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 Einen horizontalen Detailschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmespeicher und 10

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Speicherbaustein nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt etwas schematisch einen Teil der Wandung 2 eines metallischen Kachelofeneinsatzes (Feuerkammer und/oder Nachheizregister), der von einem gemauerten Wärmespeicher 4 nach der Erfindung umgeben ist. Der Wärmespeicher 4 besteht im wesentlichen aus Schamottesteinen 6 und dazwischen angeordneten Wärmeleitelementen in Gestalt von Aluminium- oder Kupferblechen 8. Die Bleche 8 weisen auf der Speicherinnenseite eine Abwinkelung 10 auf, womit sie eine der Außenwand des Kachelofeneinsatzes 2 zugewandte Kontaktfläche bilden. Andererseits enden die Bleche 8 kurz vor der Speicheraußenfläche, um dort nicht lokal zu hohe Temperaturen auftreten zu lassen. Unter Umständen genügt zu diesem Zweck aber auch bereits der Kachelbelag, worauf an späterer Stelle noch eingegangen wird.

Wie bei 12 gezeigt, kann sich zwischen der Speicherinnenfläche mit den dortigen Abwinkelungen 10 und der Wandung 2 des Kachelofeneinsatzes eine Matte 14 aus Metallwolle oder dergl. befinden, um aut diese Weise einen möglichst weitgehenden Kontakt zwischen Kachelofeneinsatz und Wärmeleitelementen 8 herzustellen. Andererseits kann es indessen 35

-A-

vorteilhaft sein, die Wärmeleitelemente 8, wie bei 16 gezeigt, mit ihren Abwinkelungen 10 unmittelbar an die Wandung 2 anstehen zu lassen, dies vor allem dann, wenn die betreffenden Wärmeleitelemente 8, wie nur beispielhaft bei 18 gezeigt, im Bereich ihrer Außenenden in dem Speichermauerwerk verankert sind. Dann nämlich werden sie sich infolge ihrer Wärmedehnung beim Aufheizvorgang satt an die Wandung anzulegen suchen, während andererseits, bei erkaltendem Kachelofeneinsatz, eine Abkoppelung eintritt. Auf diese Weise können Wärmeverluste zu dem Kachelofeneinsatz hin vermieden werden.

Wie bei 20 gezeigt, kann der Wärmespeicher 4 innenseitig Luftführungskanäle 22 aufweisen, die zudem noch mit Lufttaschen des Kachelofeneinsatzes, wie bei 24 angedeutet, in Verbindung stehen können, um auf diese Weise die Wärmeabgabe an den Speicher zu begünstigen.

Außenseitig ist der gezeigte Wärmespeicher 4 mit fliesenähnlichen Flachkacheln 26 belegt, die, ungeachtet ihrer flachen Rückseite außenseitig selbstverständlich auch reliefartig gestaltet sein könnten.

Fig. 2 zeigt einen Baustein 30, wie er sich zum einfacheren Aufbau eines erfindungsgemäßen Wärmespeichers verwenden läßt. Der Baustein 30 weist einen Körper 32 aus Wärmespeichermaterial, wie z.B. Schamottebeton, auf, in den zwei blecherne Wärmeleitelemente 34 integriert sind. Die Wärmeleitelemente 34 haben wiederum speicherinnenseitig, d.h. an der sogenannten Kontaktoberfläche 36, Abwinkelungen 10, die jedoch (wie in der Figur gestrichelt angedeutet), auch miteinander einen durchgehenden Steg 38 bilden können. Die Kontaktoberfläche 36 ist von vornherein mit einer Metallwollematte 40 belegt.
35

-5-

In den beiden beim Vermauern senkrecht stehenden an die Kontaktoberfläche 36 angrenzenden Flächen 42 weist der Baustein 30 zu der Kontaktoberfläche 36 parallellaufende, schwalbenschwanzförmige Aussparungen 44 auf, womit die betreffenden nebeneinander 1legenden Steine sich durch Verguß miteinander verbinden lassen. Des weiteren hat der Baustein 30 in seinem Inneren zwischen den beiden Wärmeleitelementen 34 einen durchgehenden Hohlraum 46, der im Endzustand entweder frei bleiben und dabei mit den entsprechenden Hohlräumen darüber- und darunterliegender Steine einen Luftführungskanal bilden kann oder aber - je nachdem, wie dies die Deckenbelastbarkeit des betreffenden Wohnraumes zuläßt - mit Speichermaterial ausgegossen werden kann.

Alternativ zu der ausgezogen gezeichneten Ausführungsform können die Wärmeleitelemente 34 auch, wie bei 34' gestrichelt angedeutet, den Körper 32 außen umgeben, um auf diese Weise den Zusammenhalt des Steines besser zu gewährleisten. Andererseits brauchen die Wärmeleitelemente 34 sich natürlieh nicht über die gesamte Höhe des Steines zu erstrecken, oder sie können durchbrochen sein. Sodann könnte eine der Aussparungen 44 durch einen entsprechend profilierten Vorsprung ersetzt sein.

Selbstverständlich läßt sich auch ein aus Bausteinen 30 aufgebauter Wärmespeicher mit Flachkacheln wie den in Fig. 1 gezeigten Flachkacheln 26 umkleiden.

Anstatt gemauert könnte ein erfindungsgemäßer Wärmespeicher natürlich auch gegossen sein.

Claims

Patentansprüche:

α Wärmespeicher für Kachelofen zur Ummantelung von Feuermmer und/oder Nachheizregistern und im wesentlichen bestehend aus keramischem Speichermaterial, wie z.B. Schamottesteinen (6) und Schamottemörtel, dadurch g e k e η η 5zeichnet , daß in das Speichermaterial auf der Speicherinnenseite zutage tretende metallische Wärmeleitelemente (8, 34) eingebettet sind.
2. Wärmespeicher nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Wärmeleitelemente (8, 34) im wesentlichen aus Aluminium oder Kupfer bestehen.
3. Wärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmeleitelemente (8, 34) aus an der Speicherirnenseite abgewinkelten Blechen bestehen.
4. Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß er auf der Speieherinnenseite eine Kontaktschicht (14, 40) aus einem anschmiegsamen wärmeleitenden Material, wie z.B. Metallwolle, Metallspänen, Metallkörnern oder Metallpulver, aufweist.
5. Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Speichermaterial gemauert und/oder gegossen ist.

-2-
6. Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß er mindestens einen Luftführungskanal (22) enthält.
7. Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß er außenseitig mit Flachkacheln (26) belegt ist.
8. Baustein zum Aufbau eines Wärmespeichers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß an oder in einem Körper (32) aus keramischem Speichermaterial mindestens ein an der sogenannten Kontaktoberfläche (36) in Erscheinung tretendes metallisches Wärmeleitelement (34) angeordnet ist.

15
9. Baustein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitelement (34) aus einem an der Kontaktoberfläche (36) abgewinkelten Blech besteht.

^r 20
10. Baustein nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η -

zeichnet , daß zwei der betreffenden Wärmeleitelemente (34) mit einander zugekehrten Abwinkelungen (10), die ggf. einen durchgehenden Steg (38) bilden, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
25
11. Baustein nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktoberfläche (36) eine Auflage bestehend aus einer Metallwollematte (40) aufweist.

30
12. Baustein nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß er an zwei einander gegenüberliegenden, an die Kontaktoberfläche (36) angrenzenden Flächen (42) Verriegelungsmittel in Gestalt von Aussparungen

35(44) und ggf. dazu passenden Vorsprüngen aufweist.

-3- \ BAD ORIGINAL
13. Baustein nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß er einen von zumindest einer der an die Kontaktoberfläche (36) angrenzenden Flächen zugänglichen Hohlraum (46) aufweist. 5