DE645704C - Heating stove with heat storage - Google Patents
Heating stove with heat storageInfo
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- F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
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Description
Speicheröfen, in denen beispielsweise elektrische Energie während derjenigen Tageszeit, in der sie im Überschuß vorhanden ist (Abfallenergie), in Form von Wärme gespeichert wird, um sie zu geeigneter Zeit nutzbar zu verwenden, sind bekannt. Die energiespeichernde Wirkung dieser öfen beruht in der Regel darauf, daß ein wärmespeichernder Kern während der Speicherperiode von einem Isoliermantel umgeben ist, der entfernt oder durch ein wärmeleitendes Mittel ersetzt wird, sobald die gespeicherte Wärme wieder abge-, geben werden soll.Storage stoves, in which, for example, electrical energy during the time of day in which it is available in excess (waste energy), stored in the form of heat in order to be able to use them at the appropriate time are known. The energy-saving effect of these ovens is based on As a rule, it is important that a heat-storing core is used during the storage period of a Is surrounded by an insulating jacket that is removed or replaced by a heat-conducting agent, as soon as the stored heat is to be released again.
Bei der Ausbildung derartiger Speicheröfen ist es von Wichtigkeit, daß während der Ladezeit ein vollkommenes Aufladen des Speichers und während der Entladeperiode die Abgabe der gespeicherten Wärme in der jeweils gewünschten Menge bis zur restlosenIn the formation of such storage stoves, it is important that during the Charging time a complete charging of the storage and during the discharge period the release of the stored heat in the each desired amount up to the complete one
ao Entleerung des Speichers erfolgt. Aus diesem Grunde muß die Isolation einerseits so stark ausgebildet werden, daß sie während des Speichervorganges ein Abfließen von Wärme zuverlässig verhindert, und auf der anderen Seite so eingerichtet sein, daß während der Entladung je nach Bedarf ein beliebig großer Teil der Speicherkernoberfläche freigelegt werden kann, um jeweils die gewünschte Wärmeabgabe zu errreichen. Dabei ist es erstrebenswert, daß die Freilegung der Kernoberfläche möglichst feinstufig geregelt und möglichst weit bis zur vollständigen Befreiung der Oberfläche von den Isolierhüllen durchgeführt werden kann, um bei Bedarf auch eine schnelle und rückstandlose Entladung des Speicherkerns herbeizuführen.ao emptying of the memory takes place. For this reason, the isolation must be so strong on the one hand be designed so that they allow heat to flow away during the storage process reliably prevented, and on the other hand be arranged so that during the Any large part of the storage core surface is exposed as required can be in order to achieve the desired heat output in each case. It is desirable that the exposure of the core surface Regulated as finely as possible and as far as possible until complete liberation the surface of the insulating cover can be carried out in order, if necessary, a quick and residue-free discharge of the memory core.
Dieser Doppelaufgabe vermochten die bisher bekannten Speicheröfen nicht restlos gerecht zu werden. Vor allem beschränkten sie sich darauf, den Isoliermantel so auszubilden, daß nur ein Teil der Speicherkernoberfläche freigelegt werden konnte, weil es erhebliche Schwierigkeiten machte, den verhältnismäßig umfangreichen Isoliermantel zu bewegen und nach seiner Entfernung vom Speicherkern unterzubringen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Speicheröfen bestand in ihrer verhältnismäßig umständlichen und daher kostspieligen Bauart.The previously known storage stoves could not completely do justice to this double task to become. Above all, they limited themselves to designing the insulating jacket in such a way that that only a part of the memory core surface could be exposed because it was considerable Made difficulties to move the relatively extensive insulating jacket and to accommodate after its removal from the memory core. Another disadvantage of the known storage stoves consisted in their relatively cumbersome and therefore costly Design type.
Erfindungsgemäß sind diese Nachteile dadurch beseitigt, daß vorgeschlagen wird, den wärmespeichernden Kernkörper stufenförmig auszubilden und die Isolierung zu unterteilen und so anzuordnen, daß sie sich bei der Freilegung des Kerns teleskopartig ineinanderschiebt. Durch diese Ausbildung des Speicherofens tritt eine erhebliche Raumersparnis ein. Ferner läßt sich der verhältnismäßig leichte, aus mehreren Teilen bestehende Isoliermantel mit wesentlich geringerem Kraftaufwand verschieben als der schwere, zudem an die Energiequelle angcschlossente innere Speicherkörper. Schließlich ergibt sich für diejenigen Teile der Speicherkernoberfläche, die an der Entladung nicht beteiligt sein sollen, auch noch eine erhöhte Isolationswirkung, da sie nach teilweiser Freilegung der Kernoberfläche von einem mehrfachen Isolationsmantel bedeckt sind.According to the invention these disadvantages are eliminated in that it is proposed that the to design the heat-storing core body in steps and to subdivide the insulation and to be arranged so that they telescope into one another when the core is exposed. This design of the storage heater results in a considerable saving of space. Furthermore, the relatively lightweight, multi-part insulating jacket with significantly less effort shift than the heavy one, which is also connected to the energy source inside Storage body. Finally, for those parts of the storage core surface, which should not be involved in the discharge, also have an increased insulation effect, since they are partially exposed the core surface are covered by a multiple insulation jacket.
Um ein Inberührungkommen der Außenluft mit der heißen Oberfläche des inneren Speicherkerns, die zu StaubverbrennungenTo get the outside air into contact with the hot surface of the inside Memory core causing dust burns
und einer damit verbundenen Verschlechterung der Luft führen kann, zu vermeiden, ist es zweckmäßig, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Speicherofen mit einem an sich bekannten, den inneren Speicherkern mit Abstand umgebenden äußeren Mantel in der Weise zu vereinigen, daß die teleskopartig ineinander verschiebbare Isolierung zwischen dem inneren Speicherkern und dem äußeren Mantel geführt wird. Es empfiehlt sich dabei, den äußeren Mantel als Wärme nicht speichernden Isoliermantel auszubilden, um Wärmeverluste im äußeren Mantel zu vermeiden. Es ist auch möglich, eine übermäßigeand an associated deterioration in air quality, is to be avoided it is expedient to have a storage heater designed according to the invention with a known to unite the inner storage core at a distance surrounding the outer jacket in such a way that the telescopic Slidable insulation between the inner storage core and the outer one Coat is led. It is advisable not to store the outer jacket as heat Train insulating jacket to avoid heat loss in the outer jacket. It is also possible to have excessive
*5 Erhitzung der Kernoberflächen durch entsprechende Wahl der Baustoffe und der Abmessungen des Speicherkerns zu verhindern. In solchem Fall kann auf den äußeren Mantel verzichtet werden.* 5 Heating of the core surfaces by appropriate Prevent choice of building materials and dimensions of the storage core. In such a case it is possible to use the outer coat be waived.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt B'ig. ι einen Speicherofen gemäß der Erfindung im Schnitt durch die Mittelsenkrechte, während die Isoliermäntel den Speicherkern, der selbst nicht geschnitten ist, umgeben. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-JIThe subject matter of the invention is illustrated schematically in the drawing in an exemplary embodiment, namely B'ig shows. ι a storage heater according to the invention in section through the vertical center line, while the insulating jackets surround the storage core, which is not itself cut. Fig. 2 is a section along the line H-JI
der Fig. i.of Fig. i.
Die Fig. 3 und 4 zeigen das gleiche Schnittbild wie Fig. 1, jedoch sind die Isolierhüllen in Fig. 3 teilweise und in Fig. 4 völlig vom Speicherkern abgehoben.FIGS. 3 and 4 show the same sectional view as FIG. 1, but the insulating sheaths are in Fig. 3 partially and in Fig. 4 completely lifted from the memory core.
Die Fig. 5 bis 8 veranschaulichen beispielsweise die Überbrückung des Zwischenraums zwischen dem Außenmantel und dem wärmespeichernden Innenkern nach Entfernung der Isolierhüllen mittels wärmeleitender verschwenkbarer Brücken. Dabei zeigtFIGS. 5 to 8 illustrate, for example, the bridging of the gap between the outer jacket and the heat-storing inner core after removal of the Insulating covers by means of heat-conducting pivotable bridges. It shows
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Speicherofens mit einer Ansicht auf eine der wärmeleitenden Brücken in Kontaktstellung. Fig. 5 shows a vertical section through part of one designed according to the invention Storage stove with a view of one of the thermally conductive bridges in contact.
Fig. 6 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Teil des in Fig. 5 teilweise im senkrechten Schnitt dargestellten Körpers. Die wärmeleitenden Brücken befinden sich gleichfalls in Kontaktstellung.Fig. 6 is a horizontal section through part of that in Fig. 5, partly in vertical Section shown body. The thermally conductive bridges are also located in contact.
Fig. 7 zeigt den gleichen Schnitt wie Fig. 6, jedoch sind die wärmeleitenden Brücken so zurückgekläppt, daß zwischen dem Außenmantel und dem inneren Speicherkern Isolierhüllen Platz finden können.Fig. 7 shows the same section as Fig. 6, but the thermally conductive bridges are like this Kläppt that between the outer jacket and the inner storage core insulating sheaths Can find space.
Fig. S schließlich veranschaulicht perspektivisch eine wärmeleitende Brücke für sich herausgezeichnet.Finally, Fig. S illustrates in perspective a thermally conductive bridge drawn out for itself.
In den Figuren bedeutet 1 eine aus Isolierstoff bestehende Grundplatte, auf der der beispielsweise nach oben stufenförmig abgesetzte Speicherkern 2 ruht. In dem Speicherkern befindet sich beispielsweise der elektrische Heizwiderstand 3, und zwar an einer solchen Stelle, daß der gewünschte Wärmefluß innerhalb des Kerns eintritt. Die Abmessungen des stufenförmigen Kerns werden entsprechend dem Speicherstoff (fest, flüssig oder gasförmig) bzw. entsprechend seiner spezifischen Wärme und seiner Wärmeleitfähigkeit derart gewählt, daß die Oberflächen aller Stufen stets gleichzeitig ungefähr die gleiche Temperatur haben. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die verschiedenen Stufen des Speicherkerns aus verschiedenem Stoff aufgebaut werden. Rings um den Speicherkern 2 und in einem gewissen Abstand von ihm ist ein äußerer Wärmeisoliermantel 4 vorgesehen. Zwischen dem inneren Speicherkern 2 und dem äußeren Isoliermantel 4 ist eine kräftige Wärmeisolierschicht 5 angeordnet. Vorzugsweise werden Isolationsstoffe ge wählt, die eine geringere Masse aufweisen und ein praktisch zu vernachlässigendes Speichervermögen haben. Die hohe Isolationswirkung kann beispielsweise durch ein Vakuum in Verbindung mit Strahlfolien erzielt werden. Die Isolierschicht 5 ist entsprechend der Stufenform des inneren Speicherkörpers in mehrere, beispielsweise ringförmige Abschnitte 5a, S6, 5C unterteilt und mit einer beispielsweise kreisrunden Platte 5^ go aus Isolierstoff abgedeckt. Der äußere Isoliermantel 4, der den Speicherkern und die regelbare Isolierung 5 umschließt, ist gleichfalls so ausgebildet, daß er eine reine Drosselwirkung auf den Wärmefluß ausübt, ohne ihn seinerseits durch Speicherung zu vermindern. Dadurch unterscheidet sich der Außenmantel 4 gemäß der Erfindung auch von den bisherigen Anordnungen, bei denen in einem äußeren Speicherkörper eine erneute Speicherung der Wärme erfolgte, die den inneren Speicherkern bereits verlassen hatte. Auch der äußere Mantel wird daher vorzugsweise aus einem Vakuumraum und Strahlfolien gebildet.In the figures, 1 denotes a base plate made of insulating material, on which the storage core 2, which is stepped upwards, for example, rests. In the storage core there is, for example, the electrical heating resistor 3, specifically at such a point that the desired heat flow occurs within the core. The dimensions of the step-shaped core are selected according to the storage material (solid, liquid or gaseous) or according to its specific heat and thermal conductivity such that the surfaces of all steps always have approximately the same temperature at the same time. This is preferably achieved in that the various stages of the storage core are built up from different materials. An outer thermal insulation jacket 4 is provided around the storage core 2 and at a certain distance from it. A strong thermal insulation layer 5 is arranged between the inner storage core 2 and the outer insulating jacket 4. Preferably, insulation materials are chosen that have a lower mass and have a practically negligible storage capacity. The high insulation effect can be achieved, for example, by a vacuum in connection with blasting foils. The insulating layer 5 is subdivided into several, for example ring-shaped sections 5 a , S 6 , 5 C in accordance with the step shape of the inner storage body, and is covered with an, for example, circular plate 5 ^ go made of insulating material. The outer insulating jacket 4, which encloses the storage core and the adjustable insulation 5, is also designed so that it exerts a pure throttling effect on the heat flow without reducing it in turn by storing it. As a result, the outer jacket 4 according to the invention also differs from the previous arrangements in which the heat that had already left the inner storage core was again stored in an outer storage body. The outer jacket is therefore also preferably formed from a vacuum space and blasting foils.
Jeder Ringabschnitt 5a, S6, 5„ 5^ der Isplation ist mit einem besonderen Verschiebeantrieb, beispielsweise mit über Rollen 6 laufenden Drahtseilen 7 0. dgl., verbunden und kann selbständig von dem Teil des Speicherkerns 2, den er umhüllt, abgehoben werden, no Gemäß Fig. 3 ist beispielsweise der unterste Isoliermantelteil 5a und der Isoliermantel 56 teilweise hochgezogen, so daß die unterste Stufe des Speicherkerns 2 voll und die mittlere Stufe teilweise für die Wärmeausstrahlung freigegeben sind. Gemäß Fig. 4 dagegen sind die die Stufen umgebenden Isolierringe völlig nach oben zusammengeschoben, und auch der Deckelteil 5^ ist vom Speicherkern entfernt, so daß die gesamte Oberfläche des iao Speicherkerns die gespeicherte Wärme ausstrahlen kann. Wie die Fig. 3 und 4 deutlichEach ring section 5 a , S 6 , 5, 5 ^ of the isolation is connected to a special displacement drive, for example with wire ropes 7 0 running over pulleys 6, and can be lifted independently from the part of the storage core 2 that it envelops , no According to FIG. 3, for example, the lowest insulating jacket part 5 a and the insulating jacket 5 6 are partially pulled up so that the lowest level of the storage core 2 is fully and the middle level is partially released for heat radiation. According to FIG. 4, however, the insulating rings surrounding the steps are pushed together completely upwards, and the cover part 5 ^ is also removed from the storage core, so that the entire surface of the storage core can radiate the stored heat. As FIGS. 3 and 4 clearly
zeigen, schieben sich die einzelnen Teile der Isolierung beim Abheben vom Speicherkern teleskopartig ineinander und nehmen daher nach dem Abheben nur einen verhältnismäßig geringen Raum oberhalb des Speicherkerns 2 im äußeren Isoliermantel 4 ein.show, the individual parts of the insulation slide when they are lifted from the storage core telescopically into each other and therefore only take one relatively after taking off small space above the storage core 2 in the outer insulating jacket 4.
Nach Entfernung der beweglichen Isolierungen 5 wird der Raum zwischen der Oberfläche des inneren Speicherkerns und demAfter removing the movable insulation 5, the space between the surface of the inner memory core and the
ίο äußeren Mantel zweckmäßig durch ein gasförmiges, flüssiges oder festes wärmeleitendes Mittel überbrückt. Wird ein flüssiges oder gasförmiges Uberbrückungsmittel gewählt, so ist die Anordnung so zu treffen, daß bei aufgezogener Isolierung der Raum zwischen den Oberflächen des inneren Speicherkerns und dem äußeren Mantel durch ein Gas oder eine - Flüssigkeit geringer Wärmekapazität ausgefüllt wird, die an dieser Stelle als wärmeleitende Brücke wirken. Wird die Isolation in die Speicherstellung verschoben, so verdrängen die sich über den inneren Speicherkern schiebenden Teile das gasförmige oder flüssige, als wärmeleitende Brücke dienende Mittel und führen so eine Wärmeisolation herbei. Wird als wärmeleitende Brücke ein flüssiger oder gasförmiger Stoff verwendet, so kann der Wärmeaustausch noch dadurch erheblich verbessert werden, daß dem wärmeleitenden Mittel an zweckentsprechenden Stellen mittels verschließbarer Kanäle der Eintritt in das Innere des Speicherkerns ermöglicht wird. Ferner kann die Oberfläche des äußeren Mantels durch Ausbauchungen, Rohre oder Rippen beliebig vergrößert werden, - so daß das flüssige oder gasförmige wärmeleitende Mittel, das im Innern des Speicherkern^ Wärme aufgenommen" hat, in einen natürlichen Umlauf gerät, bei dem es an der inneren Fläche des äußeren Mantels jeweils einen Teil seiner Wärme wieder abgibt. Bei Verwendung von Gasen kann der Umlauf auch durch Verdampfung und Kondensation bewirkt-werden.ίο the outer jacket expediently by means of a gaseous, bridged liquid or solid thermally conductive agent. Will a liquid or If a gaseous bridging agent is selected, the arrangement is to be made in such a way that when the Isolation of the space between the surfaces of the inner storage core and the outer shell by a gas or a - Liquid of low heat capacity is filled, which at this point is considered to be thermally conductive Act as a bridge. If the isolation is moved to the storage position, then displace the parts sliding over the inner storage core the gaseous or liquid, serving as a heat-conducting bridge Medium and thus bring about thermal insulation. Used as a heat conductive bridge If liquid or gaseous substance is used, the heat exchange can still be achieved through it can be significantly improved that the thermally conductive means at appropriate Provides entry into the interior of the storage core by means of closable channels will. Furthermore, the surface of the outer shell can be enlarged as desired by bulges, tubes or ribs, - So that the liquid or gaseous heat-conducting agent that has absorbed heat in the interior of the storage core ^ "in a natural circulation occurs in which it is on the inner surface of the outer mantle each gives off part of its heat. When using gases, the Circulation also through evaporation and condensation to be effected.
■ ■ Die Wärmebrücke kann aber auch aus festen Baustoffen' bestehen. Die Ausbildung einer Wärmebrückenanordnung aus Metall ist beispielsweise in den Fig. S bis 8 dargestellt. Die in den.' Figuren gezeigte Ausführungsform ermöglicht es, eine'große .Anzahl von Teilflächen der Kernoberfläche wärmeleitend mit ebenso vielen. TeilfLächien der Innenfläche des Äußenmantels zu verbinden. Gemäß den Fig. S bis' 7 sind sowohl in der Außenwand -des inneren- Speioherkerns 2 als •auch in der Innenwand des Äußenmantels 4 Kontaktleisten 8- und -9, beispielsweise aus Messing, vorgesehen. Innerhalb des Mantels 4 sind in einem gewissen Abstand voneinander senkrechte Achsen 10 ortsfest angeordnet, um die je eine beispielsweise aus Aluminium bestehende, auf der Innenseite polierte Metallplatte 11 verschwenkt werden kann. Die Metallplatte 11 trägt noch besondere, beispielsweise aus Messing bestehende Kontaktstücke 12, die sich nach dem Aufklappen der " Platten 11 einerseits gegen die Innenkontakte 8, anderseits gegen die Außenkontakte 9 legen und für einen guten Wärmefluß sorgen.. Das Verschwenken sämtlicher Kontaktplatten 11 geschieht beispielsweise wie folgt:■ ■ The thermal bridge can also be made from solid building materials'. Training a thermal bridge arrangement made of metal is shown, for example, in FIGS. The ones in the. ' The embodiment shown in the figures enables a large number of partial areas of the core surface thermally conductive with just as many. Sub-areas of the To connect the inner surface of the outer jacket. According to FIGS. S to '7 are both in the Outer wall of the inner storage core 2 as well as in the inner wall of the outer jacket 4 Contact strips 8- and -9, for example made of brass, are provided. Inside the jacket 4 are fixed at a certain distance from each other perpendicular axes 10 to each one, for example made of aluminum, polished on the inside metal plate 11 can be pivoted. the Metal plate 11 still carries special ones, for example made of brass contact pieces 12, which after opening the " Plates 11 on the one hand against the internal contacts 8, on the other hand against the external contacts 9 and ensure a good flow of heat. The pivoting of all contact plates 11 happens as follows, for example:
An den freien Enden der Kontaktplatten sind oben und unten Führungsstifte 13 vorgesehen, die mit Führungsschlitzen 14 in über und unter den Kontaktplatten 10 angeordneten ringförmigien Führungsplatten 15 zusammenarbeiten. Die Führungsplatten 15 können außen gezahnt und mit Hilfe eines durch den Außenmantel 4 hindurchgreifenden Zahnrades 16 verschiebbar sein. Es ist auf diese Weise möglich, sämtliche Brückenplatten 11 gleichzeitig in die Kontaktstellung (siehe Fig. 6) oder die Stellung, in der der Wärmefluß unterbrochen ist (siehe Fig. 7), zu verschwenken. Die polierten Innenseiten der Metallplatten 11, die in der Isolierstellung dem Speicherkern zugewandt sind (vgl. Fig. 7), erhöhen die Isolierwirkung durch Rückstrahlung.At the free ends of the contact plates, guide pins 13 are provided above and below, those arranged with guide slots 14 in above and below the contact plates 10 annular guide plates 15 work together. The guide plates 15 can be toothed on the outside and with the aid of a penetrating through the outer jacket 4 Gear 16 be displaceable. In this way it is possible to use all bridge plates 11 at the same time in the contact position (see Fig. 6) or the position in which the Heat flow is interrupted (see Fig. 7) to pivot. The polished insides of the Metal plates 11, which face the storage core in the insulating position (cf. Fig. 7), increase the insulating effect through reflection.
Es sei darauf hingewiesen, daß der waagerechte Querschnitt durch den Kern kreisförmig oder auch in beliebiger Weise polygonförmig sein kann.It should be noted that the horizontal cross-section through the core is circular or can be polygonal in any way.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA79575D DE645704C (en) | 1936-06-05 | 1936-06-05 | Heating stove with heat storage |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE645704C true DE645704C (en) | 1937-06-03 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|
DE (1) | DE645704C (en) |
-
1936
- 1936-06-05 DE DEA79575D patent/DE645704C/en not_active Expired
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