DE3630856A1 - Elektrischer saunaofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Sauna­ ofen, der einen elektrischen Widerstand oder mehrere elektrische Widerstände zur Erhitzung des Saunaofens, Organe zur Zuführung von elektrischem Strom den elek­ trischen Widerständen und Thermostat- und Temperatur­ begrenzungsorgane zur Steuerung der Zuführung von Elek­ trizität den Widerständen umfasst.

Noch vor einigen Jahren war es üblich, dass die Fühlelemente des Thermostats und des Temperaturbegrenzers eines elektrischen Saunaofens in einer passenden Höhe an der Wand der Sauna angebracht wurden, und zwar zum direkten Messen der Temperatur des Dampfraums. Weil diese Montierungsweise voraussetzte, dass im Zusammen­ hang mit der Montierung des Saunaofens ziemlich lange Leitungen gezogen werden mussten, hat man sie nunmehr aufgeben wollen. Heutzutage werden die Fühlelemente des Thermostats und des Temperaturbegrenzers auch am öftesten innerhalb des Aussenmantels des Saunaofens montiert, und zwar zur Messung der Temperatur der zwischen den Mänteln strömenden Luft. Somit kann die Montierung in der Fabrik fertiggemacht werden. Weil die Absicht ist, die Tempe­ ratur der zwischen den Mänteln des Saunaofens strömenden Luft zu messen, hat man versucht, die Fühlelemente möglichst gut von den anderen Konstruktionen des Ofens zu isolieren. Das wird dadurch verwirklicht, dass zur Abstrahlung der Wärmestrahlung zuerst ein Reflektor, wie eine Aluminiumfolie, an die Innenfläche des Steinraums an den Fühlelementen angeordnet wird. Anderseits sind die Fühlelemente in einem ziemlich leichten Halter an­ gebracht, wobei die Einwirkung der von den Mänteln konduktiv übergegangenen Wärme auf die Fühlelemente ver­ mieden wird.

Die Absicht mit den herkömmlichen elektrischen Saunaofenmodellen war somit, die Funktion des Saunaofens auf der Basis der Lufttemperatur des Dampfraums zu steuern. Das führte jedoch dazu, dass besonders während des Anheizens des Saunaofens die Gefahr einer Ueberhitzung der Dachkonstruktionen des Dampfraums offensichtlich war. Wenn z.B. der Sollwert des Thermo­ stats auf etwa 120°C gestellt war, war es sehr wahr­ scheinlich, dass die Temperatur der Dachkonstruktionen den zulässigen Wert, d.h. 140°C, während des Anheizens überschritt. Das führte dazu, dass die Temperaturen des Dampfraums zum Vermeiden einer Ueberhitzung der Dachkonstruktionen begrenzt werden mussten. Man kann vermuten, dass die Ursache dafür vor allem die Trägheit der auf dem Messen der Lufttemperatur basierenden Regelung war. Anderseits war man gezwungen, zum Ver­ meiden einer Ueberhitzung der Dachkonstruktionen solche Konstruktionen von Saunaöfen zu verwenden, wobei man versuchte, die durchströmende Luftmenge möglichst gross zu machen. Das führte seinerseits dazu, dass in dem Fall, dass der Saunaofen einige Zeit nach dem Anheizen unbenutzt stehen musste, die Temperatur der Ofensteine bei Beginn des Saunens ganz nahe der Temperatur des Dampfraums sinken konnte, wobei die Fähigkeit der Er­ zeugung von Dampf bedeutend schwächer wurde.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, einen neuen elektrischen Saunaofen zu schaffen, mittels dessen die obenerwähnten Probleme wesentlich vermieden werden können. Dies wird bei dem erfindungs­ gemässen elektrischen Saunaofen so verwirklicht, dass von den Steuerorganen zur Zuführung von Elektrizität wenigstens der Thermostat angeordnet ist, hauptsächlich auf der Basis der von den Heizwiderständen abgegebenen Wärmestrahlung zu fungieren. Somit ist das Fühlelement des Thermostats entweder in die unmittelbare Nähe der Heizwiderstände in direkten Strahlungskontakt damit angeordnet, oder zwischen dem Fühlelement des Thermo­ stats und den Heizwiderständen ist ein Strahlungs­ schutz angebracht, der die Wärmestrahlung von den Wider­ ständen an das Fühlelement vermittelt. Wenn man als Fühlelement konventionelle, heutzutage bei elektrischen Saunaöfen gewöhnlich gebrauchte Fühlelemente verwenden will, deren Arbeitsbereich ungefähr an die Temperatur 160°C angrenzt, ist die letztere Weise vorteilhafter, wobei der Strahlungsschutz zwischen den Widerständen und dem Fühlelement angebracht ist. Dabei kann der Strah­ lungsschutz vorzugsweise zwei plattenförmige Teile um­ fassen, von denen der eine einheitlich ist und der andere mit Öffnungen versehen ist, und zwar zum Durch­ lassen einer geeigneten Strahlungsmenge von den Wider­ ständen an das Fühlelement des Thermostats. Durch Änderung der Form, Grössen und Lage der Öffnungen können dasselbe Fühlelement und dieselbe Lage des Fühlelements im Zusammenhang mit Saunaöfen mit verschiedenen Effekten verwendet werden.

Zur Eliminierung der Einwirkung der Lufttemperatur im Dampfraum ist es vorteilhaft, dass das Fühlelement des Thermostats in einem Raum unterhalb der Wärmewider­ stände innerhalb des Mantels des Saunaofens angebracht ist. Weiter ist es vorteilhaft, dass das Fühlelement angeordnet ist, auf einen Halter zu stützen, und zwar zur Minimierung der von den Rahmenkonstruktionen des Saunaofens konduktiv in das Fühlelement übergegangenen Wärmemenge.

Obgleich es möglich wäre, im Zusammenhang mit den erfindungsgemässen elektrischen Saunaofen konven­ tionelle Stellen und Konstruktionen zum Anbringen des Fühlelements des Temperaturbegrenzers zu verwenden, kann die Funktion des Temperaturbegrenzers auch sehr schnell und zuverlässig gemacht werden, wenn sein Fühl­ element in entsprechender Weise und vorzugsweise in denselben Halter wie das Fühlelement des Thermostats angeordnet ist.

Im folgenden werden der erfindungsgemässe elek­ trische Saunaofen und die dadurch angebotenen Vorteile unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung ausführlicher beschrieben, in der

Fig. 1 einen Querschnitt in Seitenrichtung eines erfindungsgemässen elektrischen Saunaofens zeigt,

Fig. 2 einen Schnitt des Saunaofens der Fig. 1 längs der Linie 2-2 zeigt und

Fig. 3 einen Schnitt des Saunaofens der Fig. 1 längs der Linie 3-3 zeigt.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Saunaofen um­ fasst eine Rahmenkonstruktion 1, innerhalb deren Heiz­ widerstände 4 angeordnet sind. Im Oberteil des Sauna­ ofens im die Heizwiderstände 4 herum wird ein Raum 11 für Steine gebildet, dessen Boden aus einem Herd 3 be­ steht, der in verschiedene Höhen nach Bedarf angeordnet werden kann. Die Widerstände 4 sind durch den Herd 3 über darin ausgeformte Öffnungen geführt. Um die Rahmenkonstruktion 1 herum ist ein Aussenmantel 2 so angeordnet, dass zwischen den Mänteln 1 und 2 ein Strömungsweg für Luft bleibt. Das ist wichtig, damit die Temperatur des Aussenmantels des Saunaofens niedrig genug gehalten werden kann. Der in Fig. 1 gezeigte Saunaofen ist ein Modell, das an die Wand gehängt werden soll, weshalb er mit Stützen 14 versehen ist, die sich an einen Halter 12 anschliessen, der an der Wand be­ festigt werden soll. Im Unterteil des Saunaofens ist eine Steuerzentrale des Saunaofens angebracht, die eine obere Bodenfläche 6 und eine untere Bodenfläche 10 sowie in einem innerhalb dieser ausgeformten Gehäuse angebrachte Organe 7 zur Zuführung von Elektrizität um­ fasst, die am üblichsten z.B. einen Hauptschalter und eine Glockenvorrichtung sowie Thermostat- und Temperatur­ begrenzungsorgane 8 umfassen. Elektrischer Strom wird den Heizwiderständen 4 von den Organen zur Zuführung von Elektrizität zuerst über eine Leitung 13 den Thermo­ stat- und Temperaturbegrenzungsorganen und daraus weiter längs Leitungen 16 den Widerständen 4 zugeführt.

Bei dem erfindungsgemässen elektrischen Sauna­ ofen sind die Fühlelemente 17 der Thermostat- und Temperaturbegrenzungsorgane angeordnet, auf einen an der Oberfläche des Oberdeckels 6 der Steuerzentrale ange­ brachten Halter 19 zu stützen. In der Ausführungsform der Fig. 1 bestehen diese Fühlelemente 17 und 18 aus einem Kapillarrohrthermostat und einem Kapillarrohr­ begrenzer, die durch Kapillarrohre 20 und 21 mit den Thermostat- und Temperaturbegrenzungsorganen verbunden sind. Es ist auch völlig möglich, Temperaturfühler von einem anderen Typ, wie NTC-Widerstände, zu gebrauchen.

Damit als Temperaturfühlelemente bei Saunaöfen am gewöhnlichsten gebrauchte Fühlelementtypen verwendet werden können, deren Maximalbetriebstemperaturen etwa 160°C sind, ist zwischen den Heizwiderständen 4 und Fühlelementen 17 und 18 ein Strahlungsschutz angebracht, der in der Ausführungsform der Fig. 1 aus zwei platten­ förmigen Teilen 5 und 9 besteht. Durch diese Kon­ struktionsteile wird ein Übergang der direkten Strah­ lungswärme der Heizwiderstände in die Fühlelemente ver­ mieden, mit der Absicht, die von den Fühlelementen fest­ gestellte Temperatur auf einen von ihrem Standpunkt aus geeigneten Arbeitsbereich zu begrenzen. Somit ist es verständlich, dass durch Gebrauch von auch kommerziell erhältlichen Fühlelementen von einem anderen Typ, deren Funktion auch in höheren Temperaturen möglich ist, der Gebrauch eines Strahlungsschutzes völlig aufgegeben werden kann. Das Wesentliche ist nur, dass ein Strah­ lungskontakt aus irgendeinem blanken Teil des Heiz­ widerstandes entweder direkt oder über einen die Wärme­ strahlung vermittelnden Strahlungsschutz in das Fühl­ element vorgesehen ist. Somit kann das Fühlelement vor­ zugsweise in dem Raum zwischen dem Herd 3 und dem Deckel 6 eines Steuerungskastens des Saunaofens ange­ bracht werden.

Die Konstruktion der Fühlelemente und des Strah­ lungsschutzes gemäss der in Fig. 1 gezeigten, als Bei­ spiel angeführten Ausführungsform kann auf der Basis der Fig. 2 und 3 ausführlicher beobachtet werden. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Halter 19 der Fühl­ elemente 17 und 18 angeordnet ist, auf den Deckel 6 des Steuerungskastens zu stützen, und dass die Kapillar­ rohre 20 und 21 um die Kante des Deckels 6 herum in den eigentlichen Steuerungskasten geleitet sind. Die Konstruktion des Halters 19 der Fühlelemente 17 und 18 ist so, dass die von dem Deckel 6 über den Halter 19 konduktiv in die Fühlelemente übergehende Wärmemenge minimiert werden kann. Ausserdem ist die Stelle zum Anbringen der Fühlelemente 17 und 18 so gewählt, dass der zwischen den Mänteln 1 und 2 des Saunaofens strömende, manchmal kühle Luftstrom die Fühlelemente nicht beein­ flussen kann. Somit reagieren die Fühlelemente eigentlich nur auf die von den Heizwiderständen kommende Wärme­ strahlung. Diese Beeinflussung wird weiter von dem An­ bringen der Fühlelemente unterhalb der Heizwiderstände unterstrichen.

In Fig. 3 wird die Konstruktion des oberen, plattenförmigen Teils 5 des erfindungsgemässen Strah­ lungsschutzes gezeigt. Der untere, in Fig. 1 ge­ zeigte, plattenförmige Teil 9 ist uneinheitlich und fungiert als eine die Wärmestrahlung vermittelnde Fläche und verhindert anderseits den Zugang von eventuell aus dem Steinraum fallenden Steinbröckchen in die Nähe der Fühlelemente 17 und 18. Der obere, plattenförmige Teil 5 des Strahlungsschutzes ist oberhalb der Fühl­ elemente 17 und 18 mit Öffnungen 22 versehen, wodurch die Strahlung von den blanken Teilen der Heizwider­ stände 4 direkt in den unteren, flächenförmigen Teil 9 des Strahlungsschutzes kommt, von welchem Teil sie an die Fühlelemente 17 und 18 vermittelt wird. Es ist verständlich, dass durch Änderung der Grösse und Form der Löcher 22 die vermittelte Strahlungsmenge auf eine geeignete Ebene eingestellt werden kann. Somit können dieselben Fühlelemente 17 und 18 und deren gleiche Montierungsweise im Zusammenhang mit Saunaöfen mit ver­ schiedenen Effekten gebraucht werden, und zwar durch Änderung der Form und Konstruktion der Perforation der oberen Platte 5 des Strahlungsschutzes. Natürlich könnte auch die Reihenfolge der Platten 5 und 9 eine andere sein, wobei die obere Platte einheitlich und die untere perforiert wäre. Dabei sollen die Form, Grösse und/oder Lage der Löcher natürlich so dimensioniert werden, dass die Fühlelemente eine erwünschte Strah­ lungsmenge erhalten.

Bei dem erfindungsgemässen Saunaofen ist die Idee aufgeben worden, die Lufttemperatur des Dampfraums mittels Fühlelementen zu verfolgen. Der Gegenstand der Verfolgung ist jetzt die Oberflächentemperatur der Heiz­ widerstände und besonders die von ihnen abgegebene Wärmestrahlung. Diese Wärmestrahlung eignet sich sehr gut zu einer Messgrösse der Oberflächentemperatur der Heizwiderstände, weil die Menge der Wärmestrahlung pro­ portional zu dem Quadrat der Oberflächentemperatur ist. Somit veranlasst schon eine geringe Veränderung der Oberflächentemperatur eine ziemlich grosse Veränderung in der Strahlungsmenge. Weil bei dem erfindungsge­ mässen elektrischen Saunaofen ausschliesslich die Temperatur der Heizwiderstände verfolgt wird, wird eine bedeutend schnellere und genauere Regelung als früher erreicht. Auf diese Weise werden besonders im Zusammen­ hang mit des Anheizens des Saunaofens vorkommende Heiz­ spitzen vermieden, und anderseits ist es möglich, zu­ standezubringen, dass die Steine des Ofens eine er­ wünschte Wärme behalten, unabhängig davon, ob der Ofen belastet ist oder nicht. Dadurch sinkt die Temperatur der Ofensteine nicht, obgleich der Ofen eine längere Zeit unbenutzt stehen würde. Somit kann auch die Menge der durch den Saunaofen strömenden Luft vermindert werden, weil zu hohe Temperaturen an den Dachflächen des Dampfraums dadurch automatisch vermieden werden, dass die Heizwiderstände des Saunaofens eine richtige Wärme behalten. Bei praktischen Messungen hat man bemerken können, dass die Temperatur in der Sauna zuverlässig sogar bis auf die Temperatur von etwa 120°C erhöht werden kann, ohne dass die Gefahr einer Überschreitung der für die Dachfläche festgesetzten Temperaturgrenze von 140°C entsteht. Die Ursache dafür ist besonders die Geschwindigkeit der beim erfindungsgemässen Saunaofen gebrauchten Regelung, wobei eine Überhitzung der Wider­ stände und infolgedessen als Strahlung an die Oberflächen des Dampfraums übergehende, grosse Wärmemengen vermieden werden.

In den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nur auf der Basis einer als Beispiel angeführten Aus­ führungsform beschrieben, und es ist verständlich, wie schon erwähnt wurde, dass die für die Erfindung wesent­ liche Funktion, d.h. die auf der Oberflächentemperatur der Heizwiderstände basierende Steuerung eines elek­ trischen Saunaofens, mittels Konstruktionen oder Fühl­ elemente von sogar sehr verschiedenen Typen verwirklicht werden kann, ohne jedoch von dem in den beigefügten Patentansprüchen definierten Schutzumfang abzuweichen.

Claims (7)

1. Elektrischer Saunaofen, der einen elektrischen Widerstand oder mehrere elektrische Widerstände (4) zur Erhitzung des Saunaofens, Organe (7) zur Zuführung von elektrischem Strom den elektrischen Widerständen (4) und Thermostat- und Temperaturbegrenzungsorgane (8) zur Steuerung der Zuführung von Elektrizität den Widerständen (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass von den Steuerorganen zur Zuführung von Elektrizität wenigstens der Thermostat angeordnet ist, hauptsächlich auf der Basis der von den Heizwiderständen (4) abge­ gebenen Wärmestrahlung zu fungieren.

2. Elektrischer Saunaofen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlelement (17) des Thermostats in die unmittelbare Nähe der Heizwiderstände (4), in direkten Strahlungs­ kontakt damit, angeordnet ist.

3. Elektrischer Saunaofen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fühlelement (17) des Thermostats und den Heizwiderständen (4) ein Strahlungsschutz (5, 9) ange­ ordnet ist, der die Wärmestrahlung von den Widerständen (4) an die Fühlelemente (17) vermittelt.

4. Elektrischer Saunaofen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsschutz zwei plattenförmige Teile (5, 9) um­ fasst, deren der eine (9) einheitlich ist und der andere (5) mit Öffnungen (22) versehen ist, und zwar zum Durchlassen einer geeigneten Strahlungsmenge von den Widerständen (4) an das Fühlelement (17) des Thermostats.

5. Elektrischer Saunaofen nach einem der vorher­ gehenden Patentansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Fühlelement (17) des Thermo­ stats in einem Raum unterhalb der Heizwiderstände (4) innerhalb des Mantels (2) des Saunaofens angebracht ist.

6. Elektrischer Saunaofen nach einem der vorher­ gehenden Patentansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Fühlelement (18) des Tempe­ raturbegrenzers neben dem Fühlelement (17) des Thermo­ stats angebracht ist.

7. Elektrischer Saunaofen nach einem der vorher­ gehenden Patentansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Fühlelement (17) oder die Fühlelemente (17, 18) angeordnet sind, auf einen Halter (19) zu stützen, und zwar zum Minimieren der von den Rahmenkonstruktionen des Saunaofens konduktiv an die Fühlelemente übergegangenen Wärmemenge.