DE2250958A1

DE2250958A1 - Waermespeicherofen

Info

Publication number: DE2250958A1
Application number: DE2250958A
Authority: DE
Inventors: Donald Hellmann
Original assignee: WITTE HAUSTECHNIK GmbH
Current assignee: WITTE HAUSTECHNIK GmbH
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1972-10-18
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2250958B2

Description

Wärmespeicherofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmespeicherofen mit einem durch den Speicherkern geführten Luftweg und mit einem Baypaßkanal, dessen Öffnungsquerschnitt mit einer Klappe veränderbar ist, die durch ein im Ausblasluftstrom angeordnetes Bimetallelement steuerbar ist.
Es ist bei Wärmespeicheröfen dieser Art bekannt, den durch den Speicherkern geführten erhitzten Luftstrom und den durch den Baypaßkanal geleiteten kalten Luftstrom im Austrittskanal des Wärmespeicherofens zu mischen und die Mischluft über das Bimetallelement zu führen. Das Bimetallelement lenkt dann entsprechend der Nischlufttemperftur die Klappe aus und regelt so den öffnungsquerschnitt des BaynaRkurlals ixl dem Sinn, daß mit steigender Mischlufttemperatur der Öffnungsquer schnitt vergrößert wird. Die Anordnung des Bimetallelementes im Austrittskanal bringt jedoch Probleme mit sich, weil dr Ort an dem die beiden Luftströme richtig vermischt d die Mischluft die tatsächliche Endtemperatur erreicht hat, nur schwer zu ermitteln ist und sich dieser Ort auch mit der Klappenverstellung oder durch Wirbelbildung ändern kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmespeicherofen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Steuerung der Klappe zur Erzielung einer zumindest annäherend konstanten Mischlufttemperatur unabhängig von der Vermischung der heißen, durch den Speicherkern und der kalten, durch den Baypaßkanal geführten Luft erfolgt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß ein Teil des Bimetallelementes unmittelbar im Temperatureinflußbereich des Speicherkerns und ein anderer Teil im Weg durch den Baypaßkanal geführten Luft angeordnet ist.
Da hierbei die Temperatur der tEschluft bestimmenden Wärmeträger jeder für sich von ihrer Vermischung auf das Bimetallelement einwirken, wird praktisch im Bimetallelement ein Durchschnittswert der Temperaturen beider Wärmeträger ermittelt und die dazugehörige, für eine gleichmäßige Plischlufttemperatur notwendige mengenmäßige Bemessung der beiden Luftströme durch die aus der Auslenkung des Bimetallelementes folgende Verstellung der Klappe erreicht. Die problematische Feststellung der Mischlufttemperatur mit Rückwirkung auf die beiden Wärmeträger ist daher nicht mehr erforderlich, weil die beiden Wärmeträger nun unmittelbar und getrennt für sich über das eine Bimetallelement ihr Mischungsverhältnis einstellen. Der Temperatureinfluß des Speicherkerns kann hierbei durch Strahlung und/oder während der Durchlüftung auch durch den erhitzten Luftstrom auf das Bimetllelement übertragen werden. Vorzugsweise ist das Bimetallelement U-förmig ausgebildet und umgreift die Klappe, wobei ein Schenkelende des Bimetallelementes am Gerätegehäuse befestigt ist und das andere Schenkel ende mit der Klappe in Virkanalge steht.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen teilweise dargestellten Wärmespeicherofen im Schnitt einer Klappensteuerung und Fig. 2 eine Sonderausführung des Bimetallementes.
In eine Gehäuse 1 eines Wärmespeicherofens befindet- sich ein Speicherkern 2, der von einer Wärmedämmschicht 3 umgeben ist.
Im Speicherkern verlaufen in waagrechter Richtung Luftkanäle 4, die ausblaaseitig in 6i;e e Sammelkammer 5 münden. Im Gehäuse 1 ist auch ein Baypaßkanal 6 vorgesehen, der unterhalb des Spreicherkerns verläuft und dessen Durchlaßquerschnitt durch eine Klappe 7 verschließbar ist. Um den Schwenkwinkel der Klappe 7 zu begrenzen, ist eine schräg in Strömungsrichtung der Luft geneigte Absperrwand 8 vorgesehen, die den Querschnitt des Baypaßkanals U verengt. In der Verlängerung des Baypaßkanals 6 schließt sich ein Mischkanal 9 an. Die Sammelkammer 5 ist gegenüber dem Baypäßkanal 6 und dem Nischkanal 9 durch eine auch den Speicherkern 2 unterstützende waagrechte Zwischenwand 10 abgetrennt. In der Zwischenwand 10 befindet sich im Bereich der Sammelkammer 5 eine Durchlaßöffnung 11. An der Zwischenwand 10-ist die Klappe ? schwenkbar Gelagert, wobei das freie Ende der Klappe 7 in Strömungsrichtung der Luft weist. Die Klappe 7 ist auch vor die Durchlaßöffnung 11 zur Drosselung des erhitzten Luftstromes schwenkbar, wobei ein Anschlag 12 das völlige Schließen der Durchlaßöffnung 11 verhindert, damit eine bestimmte Menge erhitzter Luft immer in den kalten Luftstrom, der den Baypaßkanal durchströmt, eingeleitet wird. Mit fortschreitender Offnung der Durchlaßöffnung 11 wird der Offnungsquerschnitt des Baypaßkanals 6 zunehmend vermindert.
Zur Verstellung der Klappe 7 ist ein Bimtallelement 13 vor- -gesehen, das U-formig ausgebildet ist und dessen einer Schenkel 131 oberhalb der Klappe in der Sammelkammer 5 vor der Durchfaßöffnung 11 angeordnet ist, während der zweite Schenkel 132 die Klappe 7 untergreift und so gegen den Speicherkern bzw.
den erhitzten Luftstrom abgeschirmt ißt. Dieser Schenkel 132 liegt im Strömungsweg der aus dem Baypaßkanal 6 ausströmenden relativ kalten Luft. Das freie Ende des Schenkels 132 weist gegen die Strömungsrichtung der Luft und uttitzt die Klappe 7 ab. Der Angriffspunkt befindet sich dabei in der dem Scharnier 14 zugewandten Hälfte der Klappe 7, um bei geringer Auslenkung des Bimetallelementes 13 einen großen Schwenkwinkel der Klappe 7 zu erreichen. Am Angriffspunkt kann der Schenkel 132 zur Verminderung der Reibung ballig geformt sein. Der andere Schenkel 131 ist über einen die freie Ausbiegung gewährleistenden Abstandbock 15 auf der Zwischenwand 10 befestigt, während das Verbindungsstück zwischen den Schenkeln 131 und 132 durch einen Durchbruch der Zwischenwand 10 geführt ist. Im Sanuneiraum 5 kann ein Reflektor 16 angeordnet sein, mit dem zusätzlich Wärmestrahlungsenergie vom Speicherkern 2 auf den Schenkel 131 gelenkt werden kann. Um die Auslenkung des Bimetallelementes 13 zu erhöhen, kann das Verbindungsstück zwischen den Schenkeln 131 und 132 nach Art eines Korkenziehers gewendelt werden, wodurch die für kurze Raumabschnitte günstige U-form beibehalten werden kann.
Bei voll aufgeladenen Speicherkern 2 wird durch Wärme strahlung soviel Energie auf den Schenkel 131 übertragen, daß die Klappe 7 gegen den Anschlag 12 gedrückt wird, weil sich die Enden der Schenkel 131 und 132 mit zunehmender Erwärmung einander mehr und mehr nähern. In diesem Fall ist die größtmögliche Absperrung der Durchlaßöffnung 11 und die weiteste Öffnung des Durchlaßquerschnittes des Baypaßkanals 6 erreicht. Wird nun zur Entladnung des Speicherkerns 2 über ein gemeinsames Gebläse kalte Luft in die Luftkanäle 4 und den Baypaßkanal 6 geblasen, dann ist zumindest am Anfang das Mischungsverhältnis von erhitzter Luft zur kalter Luft auf ein Minimum reduziert, so daß auch im ersten Augenblick keine zu heiße, im Mischluftkanal gemischte ruft aus dem Wärmespeicherofen austritt. Sind während des weiteren Betriebes die Speicherkerntemperatur bzw. die Temperatur der erhitzten Luft, dann verbiegt sich der obere Schenkel 131 so, daß sich die U-Form öffnet, wodurch sich die Klappe 7 durch ihr Eigengewicht, ggf. durch Federkraft oder durch Formschluß mit dem freien Ende des unteren Schenkels 132 unterstützt, der freien Kante der Absperrwand 8 nähert und den Durchlaßquerschnitt des Baypaßkanals 6 vermindert. Dadurch wird der Anteil der jetzt weniger stark erhitzten Luft gegenüber dem Anteil der kalten,>unbeheizten Luft vergrößert, so daß die Mischlufttemperatur zumindest annäherend konstant bleibt. Am Ende des Regelbereiches des Bimetallelementes 13, bei weitgehend entladenen Speicherkern 2 liegt die Klappe 7 an der freien Kante der Äbsper'rwand 8 an, so daß dann lediglich noch durch den Speicherkern 2 geführte erwärmte Luft in den Mischluftkanal 9 eintritt. Der untere Schenkel 132 des Bimetallelementes 13 berücksichtigt die Temperatur der nicht erhitzten, durch den Baypaßkanal 6 geführten Luft und wird an seinem dem Verbindungsstück der beiden Schenkel 131, 132 zugewandten Abschnitt mit von Mischluft beaufschlagt, so daß auch die Temperatur desselben noch eine gewisse Rückwirkung auf die Klappenstellung ausübt und das Regelverhalten verbessert.

Claims

Patentansprüche

Wärmespeicherofen mit einem durch den Speicherkern geführten Luftweg und mit einem Baypaßkanal, dessen Öffnungsquerschnitt mit einer Klappe veränderbar ist, die durch ein im Ausblasluftstrom angeordnetes Bimetallelement steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (131) des Bimetallelementes (13) unmittelbar im Temperatureinflußbereich des Speicherkerns (2) und ein anderer Teil (132) im Weg der durch den Baypaßkanal (6) geführte Luft angeordnet ist.
2. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (13) U-förmig ausgebildet ist und die Klappe (7) umgreift und mit einem Schenkelende gehäusefest angeordnet und mit dem anderen Schenkelende mit der Klappe (7) in Wirkverbindung steht.
3. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (7) einseitig gelagert und gegenüber dem Baypaßkanal (6) und einer Durchlaßöffnung (11) für die im Speicherkern (2) erhitzte Luft so angeordnet ist, daß mit zunehmender Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes des Baypaßkanals (6) die Durchlaßöffnung (11) entsprechend verschlossen wird und umgekehrt.
4. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (7) mit waagrechter Achse (14) gelagert ist und daß der mit der Klappe (7) in Wirkverbindung stehende Schenkel (132) des Bimetallelementes (13) die Klappe (7) untergreift.
5. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Klappe (7) in Wirkverbindung stehende Schenkelende des Bimetallelementes (13) ballig ausgebildet ist und in gleitender Anlage mit der Klappe (7) steht.
6. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelenden des Bimetallelementes (13) im Bereich der Hälfte der Klappe (7) angeordnet sind, die der Achse (14) zugewandt ist.
7. Wärmespeicherofen nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück der Schenkel (131, 2) des Bimetallelementes (13) spiralig gewendelt ist.
8. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftweg zwischen dem Speicherkern (2) und dem Bimetallelement (13) ein Wärmereflektor (16) angeordnet ist,- über den vom Speicherkern (2) abgestrahlte Wärmeenergie auf den dem-Speicherkern (2) zugewandten Schenkeln (131) des Bimetallelementes (13) lenkbar ist.
9. Wärmespeicherofen nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Uberdeckungsbereich der Klappe (7) mit der Durchlaßöffnung (11) ein Anschlag (12) vorgesehen ist, mit dem die Klappe (7) im Abstand von der Durchlaßöffnung (11) haltbar ist.
10. Wärmespeicherofen nach Anspruch-1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Baypaßkanal (6) eine zur klappe (7) hinweisende und in deren Schwenkbereich ragende Absperrwand (8) vorgesehen ist.
11. Wärmespeicherofen nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Speicherkern (2) zugewandte Schenkel (131) des Bimetallelementes (13) an einer mit der Durchlaßöffnung (11) versehenen Zwischenwand (10) über einen Abstandsbock (15) befestigt ist.
12. Wärmespeicherofen nach Anspruch n oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Verbindungsstück der beiden Schenkeln (131, 132) des Bimetallelementes (13) zugewandter Abschnitt des im Weg der durch den Baypaßkanal geführten Luft angeordneten Schenkeln (132 in den Mischkanal (9) ragt.