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Elektrische Wärmespeicherofenanlage
Die Erfindung betrifft eine elektrische Wärmespeicherofenanlage für lange Aufheizzeiten, d. h. von
10 h und mehr, wobei der Speicherkörper des eigentlichen Speicherofens durch Strahlung und Konvek- tion entladen wird, wobei zur Verstärkung der letzteren ein Lüfter vorgesehen sein kann. Unter einer
Wärmespeicherofenanlage sei im vorliegenden Zusammenhang der eigentliche Speicherofen und der ihm zugeordnete raumbegrenzende Wandbereich des zu beheizenden Raumes verstanden.
Während bisher bei elektrischen Wärmespeicheröfen Aufheizzeiten von 6 bis 8 h die Regel waren, werden neuerdingsAufheizzeiten von 10 bis 12 h und mehr freigegeben, z. B. für elektrisch vollbeheizte
Siedlungen. Dies bedingt eine Verkürzung der maximal möglichen Abkühlperioden der Öfen, wodurch es möglich wird, die Speicherkerne bei gleichbleibender Aufheiztemperatur, die etwa 650-7000C beträgt, zu verkleinern. Durch Verkürzung der Entladezeiten und die Verkleinerung des Speicherkörper wird je- doch der Wärmeumsatz vermindert. und es entsteht die Gefahr, dass im Bereich des Ofens die maximal zulässigen Oberflächentemperaturen überschritten werden.
Um dies zu vermeiden, muss der kleinere und schneller zu entladende Kern mit einer relativ vergrössertenOfenoberfläche zusammenwirken, Die bekannte Verwendung eines Lüfters zur Herbeiführung einer erhöhten Wärmeabgabe wäre bei kleinen, schnell zu entladenden Speicherkörper mit entsprechend kleinen äusseren Oberflächen des Ofenkörpers noch kein schon für sich ausreichendes Mittel, um überhitzte äussere Ofenoberflächen sicher auszuschliessen.
Es sind Elektrospeicheröfen bekannt, die freistehend im allseitigen Abstand von den Umgrenzungswänden des Raumes aufgestellt sind, also beispielsweise in einer Zimmerecke ähnlich einem Kachelofen, wobei ein Abstand von ungefähr 10-20 cm zwischen den zimmerwandseitigen Ofenwänden und der Zimmerecke gewahrt ist. Es ist auch bekannt, derartige Speicheröfen auf Füsse zu stellen und die Unterseite des Ofenkörpers teilweise freizulassen. Ferner ist es bei Parapettöfen bekannt, zwischen Raumwand und Speicherofen zwei oder mehr mit der Raumluft in Verbindung stehende Luftkanäle auszubilden, die räumlich hintereinander, zum Luftstrom aber parallel angeordnet sind.
In allen diesen Fällen handelt es sich aber nicht um Speicheröfen mit verkleinertem Speicherkern und stark verlängerten Aufheizzeiten, sondern um Öfen, deren Kerne nur für Aufheizzeiten von 6 bis maximal 10 h geeignet sind.
Die vorliegendenfalls behandelte Problematik besteht bei diesen Öfen nicht.
Wenn also relativ lange Aufheizzeiten mit kleineren Speicherkörper ausgenutzt werden sollen, so entsteht das Problem, wie die zulässige maximale Oberflächentemperatur des Speicherofens ohne Vergrösserung des Ofens als solchen erreicht werden soll, es sei denn, dass auf die an sich möglich gewordene Verkleinerung des Speicherkernes, die ein Vorteil ist, verzichtet wird. Jede Verkleinerung des Speicherkörper bildet nämlich einen Ansatzpunkt für eine Verbilligung des gesamten Speicherofens, wenn der Ofen trotz Forderung nach nicht zu hohen Oberflächentemperaturen klein bleiben könnte, was ausserdem einen Raumgewinn ergäbe.
Demnach trachtet die Erfindung nach einer Bauweise für Elektrospeicheröfen, die lange Aufheizzeiten von 10 h und mehr und demgemäss relativ kurze Abkühlzeiten zulässt und die sich durch relativ geringe Aussenabmessungen auszeichnet, ohne die zulässige maximale Oberflächentemperatur zu überschreiten.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass zwischen Speicherofen und der Wand des ihn
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aufnehmenden Raumes, wie an sich bekannt, ein Durchströmkanal ausgeführt ist, der wandseitig von einer Wärmeisolierschicht begrenzt ist und der in Richtung des Wärmegefälles, das zwischen dem Spei- cherkörper des Ofens und der Wand besteht, durch eine oder mehrere Zwischenwände unterteilt sein kann, wobei jedoch der Ofen im Abstand vom Boden des genannten Raumes auf Wandkonsolen ruht, so dass i eine allseitige Wärmeabgabe des relativ klein bemessenen, aber auf hohe Temperaturen aufzuhei-
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Durch diesecherofens einschliesslich seiner wandseitigen Rückfläche und seiner nun freiliegenden Unterseite, die zufolgeAbstützung des ganzenOfens auf denKonsolen nun im Abstand vom Fussboden verläuft,
zur Wär- meabgabe herangezogen. d. h. es wird Abstrahlfläche gewonnen. und es kann der hoch aufgeheizte Spei- cherkern in der verkürzten Entladezeit bei Kleinhaltung des ganzen Ofens gut entladen werden.
Zur weiteren Erhöhung des Wärmeumsatzes können in den genannten Durchströmkanal wärmelei- tende Rippen ragen, die der Leitung von Wärme aus dem Speicherkörper in den Kanal dienen, von wo die Wärme durchKonvektion nach aussen geführt wird. Dieser Kanal eignet sich auch sehr gut zur Unter- bringung einer elektrischen Ausgleichsheizung an sich bekannter Art, wie man sie während der Über- gangszeit oder bei extrem niedrigen Aussentemperaturen schätzt.
Zum seitlichen Abschluss des Kanals kann die äussere Verkleidung des Speicherblockes zwei gleiche, an seinen Schmalseiten angeordnete und bis zur raumbegrenzenden Wand reichende Blechkästen umfassen, von denen einer, vom Speicherblock zweckmässig wärmeisoliert, die elektrischen Anschiusse, Regler und Schaltapparate aufnimmt.
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In der raumbegrenzenden Wand 1, welcher der Speicherofen zugeordnet ist, sind wenigstens zwei Konsolen 2 befestigt, die Winkelprofile sein können. Sie tragen über eine Grundplatte 3 und eine Schicht aus Isoliersteinen 4 den Speicherkörper, bestehend aus dem Speicherkern 5 mit Heizkörpern (nicht dargestellt) und einer Isolierung. Für den Speicherkern eigner sich besonders Magnesit- material, etwa in Form von Magnesitsteinen, doch können auch andere Speicherstoffe verwendetwer- den.
Der Speicherkern trägt oben und an denSeiten eine isolierendeMineralwollschicht 6. Die äussere Verkleidung umfasst einen Mantel 7 und einen Deckel 8 und besteht aus Blech, Kacheln, Kunst- steinen od. dgl. D ie Verkleidung der Schmalseiten können zwei kastenförmige Blechteile 9 bilden, von denen der eine (in Fig. 1 und 2 der rechte) in grösserem Abstand vom Speicherkörper verläuft, wodurch ein Hohlraum entsteht, in welchem Schalter, Thermostat, Anschlussklemmen od. dgl. untergebracht werden können.
An der Wand 1 ist dem Ofen gegenüber, wie bekannt, eine Wärmedämmschicht 10 angeordnet, etwa in Form einer Glasfasermatte. In den Durchströmkanal 11 ragen zur Vergrösserung der wärmeabgebendenOberfläche metallische Rippen 12, die beispielsweise aus auf einer Metallplatte aufgeschweissten, U-förmigen Profilen bestehen. Der Kanal 11 kann noch durch eine oder mehrere zusätzliche, parallel zur Wand 1 verlaufende Platten 13 aus Metall oder Asbestzement unterteilt sein, welche die vom Speicherkörper ausgehende Strahlungswärme auffangen. Durch die Rippen 12 und auch die Platten 13 erfolgt die Wärmeabgabe an die im Kanal 11 befindliche Luft, die bei 14 in den Ofen eintritt.
Gleichzeitig aber sorgen diese Einbauten im Verein mit den genannten Isolier- schichten 6 und 10 dafür, dass die Wand 1 hinter dem Ofen nicht stärkererwärmtwirdalsimübri- gen Raum. Die erwärmte Luft steigt im Kanal 11 auf, durchquert den freien Raum unter dem Dekkel 8 und verlässt denOfen an dessen Vorderseite durch die Austrittsöffnungen 15. In der Nähe der Eintrittsöffnungen 14 kann die erwähnteAusgleichsheizungz. B. in Form von elektrischen Heizstäben angeordnet sein.
Die Zahl der Konsolen 2 richtet sich nach dem Gewicht des Ofens. An der Ofenunterseite kann im Abstand vom Fussboden 16 ein (nicht gezeichneter) Ventilator angebracht sein. Die Bodenfreiheit hat den weiteren Vorteil, dass man einen durchgehenden Fussbodenbelag anwenden kann, der nun, wie bei Errichtung von Neubauten üblich, als letztes verlegt werden kann.
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