DE2221765A1 - Kachelofen, insbesondere kaminungebundener elektrisch beheizbarer kachelofen - Google Patents

Description

• Kachelofen, insbesondere kaminunffebundener elektrisch beheizbarer Kachelofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kachelofen, insbesondere einen kaminungebundenen elektrisch beheizbaren Kachelofen, mit mindestens einem Heizelement, das in dem durch die Kacheln gebildeten Ofengehäuse angeordnet ist, und mindestens einer Durchtrittsöffnung im Gehäuse für Luft.
• Bei derartigen Kachelöfen besteht das Ofengehäusw normalerweise aus einzelnen Kacheln oder Fliesen, die unter'Verwendung von Lehm, Mörtel oder ähnlichem Bindemittel auf eine zum Ofengehäuse gehörende Trägerschicht aufgebracht werden. Die Trägerschicht besteht zumeist aus einem feuerfesten Material, beispielsweise Schamotte. Innerhalb dieses in dieser Weise aufgebauten Ofengehäuses, das normalerweise mit Laufrollen versehen ist, ist mindestens ein Heizelement angeordnet, in den meisten Fällen ein elektrisches Heizelement. Der größte Teil der von dem Heizelement abgegebenen Wärmeenergie gelangt hauptsächlich durch Wärmestrahlung und in geringerem Maße durch freie Konvektion auf die Schamot$ und die Kachelschicht, von wo dann die Wärme wiederum durch Wärmestrahlung und Konvektion an den zu beheizenden Raum abgegeben wird. Der geringere Teil der vom Heizelement Rgegebenen Wärmeenergie gelangt durch Konvektion direkt in den Raum.
• Ebenso wie bei anderen Raumheizanordnungen und -geräten besteht auch bei derartigen Kachelöfen das Problem, den zu beheizenden Raum so zu erwärmen, daß eine behagliche, gesunde Raumluft erhalten wird, die für das Wohlbefinden von großer Bedeutung ist. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kachelofen zu schaffen, mit dem auf besonders einfache und wirksame Weise eine Erwärmung von Raumluft mit größtmöglicher Behaglichkeit erhalten werden kann.
• Bei einem Kachelofen der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein mit Wasserdampf-Austrittsöffnungen versehener Wasserbehälter im Gehäuse so angeordnet ist, daß in ihm befindliches Wasser von der vom Heizelement ausgehenden Wärme auf eine gewünschte Verdunstungstemperatur aufheizbar ist und dem Wasserbehälter eine am Gehäuse angeordnete Nachfüllvorrichtung zuordnet ist.
• Da das Behaglichkeitsgefühl nicht nur allein von der Raumtemperatur abhängt, sondern auch in großem Maße mn dem Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft und dieser normalerweise bei Radiatoren oder elektrischen Heizgeräten zuztedrig ist, bewirkt der erfindungsgemäße Kachelofen mit der Erwärmung der Raumluft zugleich die Aufrechterhaltung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehalts. Mit der Erfindung ist daher ein Kachelofen geschaffen, mit dem es möglich ist, eine äußerst behagliche Raumatmosphäre zu schaffen. Darüberhinaus ergibt sich der weitere Vorteil, daß infolge der gleichzeitigen Verdunstung eine schnellere Aufheizung der Raumluft auf die gewünschte Temperatur erfolgen kann als mit den bisher bekannten Kachelöfen.
• Der Wasserbehälter kann an verschiedenen Orten innerhalb des Kachelofens angeordnet sein, wobei Voraussetzung ist, daß er ausreichend erwärmt wird, damit das Wasser auf eine Verdunstungstemperatur gebracht wird, bei der bereits eine wirksame Verdunstung eintritt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Wasserbehälter zumindest teilweise an der Seitenwand des Gehäuses angeordnet und zumindest teilweise durch Strahlung des Heizelements aufheizbar ist. Das Heizelement gibt Wärmeenergie durch Strahlung und Konvektion ab. Dabei ist es besondas vorteilhaft, wenn die Erwärmung des Wassers im Wasserbehälter in erster Linie durch Wärmestrahlung erfolgt.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kacheln in an sich bekannter Weise als halbschalenförmiges Keramik-Gußteil ausgebildet sind, insbesondere als Schamott-Gußteil und daß der Wasserbehälter an der Innenseite einer Kachel befestigt ist. Die Befestigung des Wasserbehälters an der Kachel kann auf irgendeine bekannte Weise erfolgen. In bevorzugter Ausgestaltung hierzu sieht die Erfindung ferner vor, daß der Wasserbehälter in Länge und/ oder Höhe dem durch die Halbschalenform der Kachel auf deren Innenseite gebildeten Raum angepaßt und in diesem passend eingesetzt ist. Auf diese Weise ist der Wasserbehälter sicher von der Kachel gehalten, was insbesondere beim Transport des erfindungsgemäßen Kachelofens, beispielsweise mit Hilfe von Rollen, von besonderer Wichtigkeit ist. Der Wasserbehälter muß dann lediglich nur noch gegen seitliches Herausfallen gesichert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hierzu ist vorgesehen, daß als Was serbehälter ein geschlossener, flacher Blechkasten dient, der auf der Oberseite die Wasserdampf-Austrittsöffnungen aufweist. belbstverständlich können für denWasserbehälter auch andere Werkstoffe verwendet werden, beispielsweise ein Kunststoff, der gegen die vorhandenen Temperaturen wärmebeständig ist.
• Die Nachfüllvorrichtung kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Da es zu umständlich und aufwendig wäre, eine Durchtrittsöffnung durch eine Kachel vorzusehen, wird der EinfüllOutzen, der über eine Leitung mit dem Wasserbehälter verbunden ist, zweckmäßigerweise im oberen Bereich des Ofens angeordnet werden und nach Wunsch durch das obere Grill verdeckt sein, falls dies entfernbar ist.
• In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft auf bestimmte Werte zu bringen bzw. auf diesen zu halten. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß der Ofen mehrere Heizelemente aufweist und daß zumindest das dem Wasserbehälter nächstgelegene Heizelement in seinem Aufheizgrad durch eine Siner- oder Regelvorrichtung steuerbar ist. Eine unterschiedliche Wärmeabgabe der Heirzelemente insbesondere des dem Wasserbehälter nächstgelegenen Heizelements führt zu einer unterschiedlichen Verdunstung und damit veränderlichem Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft, so daß durch Veränderung der Wärmezufuhr zum Heizelement, beispielsweise durch Veränderung der Stromzufuhr zu einem elektrischen Heizelement eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehalts der Raumluft erzielt werden kann.
• In diesem Zusammenhang schlägt die Erfindung ferner vor, daß die Steuer- oder Regelvorrichtung einen außerhalb ds Ofens angeordneten Temperatur und/oder Feuchtigkeitsfühler aufweist und die Steuerung der Temperatur des Heizelements in Abhängigkeit von der Raumtemperatur und/oder dem Feuchtigkeitsgehit der Raumluft erfolgt. Normalerweise erfolgt Regelung der die Temperatur mit Hilfe eines sogenannten Thermostaten, der durch Zweipunktregelung die Raumtemperatur auf einen vorher eingestellten Wert hält. Es ist in gleicher Weise ein mit einem Hygrometer verbundenes Schaltgerät verwendbar.
• Bei Unterschreiten des Feuchtigkeitsgehalts der Raumluft erfolgt eine verstärkte Erwärmung des dem Wasserbehälter nächstgelegenen Heizelements, wo-durch auch die Verdunstung verstärkt wird. Bei Erreichen des vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalts wird das entsprechende Heizelement abgeschaltet bzw.
• in seiner Wärmeabgabe reduziert.
• Die Verdunstung des Wassers im Wasserbehälter hängt nicht nur von dem Wärmeabgabevermögen des Heizelements ab, sondern auch von der räumlichen Zuordnung von Wasserbehälter und Heizelement. Die Erfindung sieht daher in einer weiteren Ausführungsform en>Anordnung des Wasserbehälters und des Heizbehälters zueinander derart vor, daß bei maximaler Temperatur des Heizelements die Wassertemperatur im Dauerbetrieb unterhalb 100°C bleibt. Wasserbehälter und Heizelement müssen daher so angeordnet werden, daß auch bei längste Heizbetrieb das Wasser nicht siedet. Bei Siedetemperatur des Wassers würde zwar eine große Feuchtigkeitsmenge abgegeben, die theoretisch ausweichen würde, die Raumluft innerhalb kurzer Zeit mit dem nötigen Feuchtigkeitsgehalt zu versehen. Da Wasserdampf jedoch dazu neigt, an kühleren Flächen sehr schnell zu kondensieren, wird die abgegebene Feuchtigkeit nicht von der Raumluft aufgenommen, sondern führt nur zu einem Tröpfchenniederschlag auf kühleren Flächen in der Nähe des Kachelofens. In diesem Zuin sammenhang sieht die Erfindung/einer weiteren Ausführungsform ferner vor, Heizelement und Wasserbehälter derart anzuordnen, daß die Wassertemperatur im Dauerbetrieb etwa 60° C beträgt, Bei dieser Wassertemperatur wird eine optimale Verdunstung erreicht.
• Eine weitere Möglichkeit, die Verdunstung im Kachelofen zu steuern, besteht erfindungsgemäß darin, daß die Steuer-oder Regelvorrichtung einen weiteren Temperaturfühler aufweist, der die Wassertemperatur mißt und daß zumindest die Temperatur des dem Wasserbehälter nächstgelegenen Heizelements in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers gesteuert wird. Mit Hilfe dieser Vorkehrung kann die Wärmeabgabe des Heizelements in bezug auf den Wasserbehälter so eingerichtet werden, daß die Wassertemperatur den optimalen Wert für die gewünschte Verdunstung erhält.
• Wie bereits oben erwähnt, bewirkt die Verwendung eines Wasserbehälters beim erfindungsgemäßen Kachelofen eine schnellere Aufheizung der Raumluft als das ohne die Zuhilfenahme einer Verdunstung der Fall ist. Dies beruht auf die besseren Wärmeleitfähigkeiteigenschaften des WasserdamtS im Vergleich zu Luft. In einer weiteren Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß oberhalb des Wasserbehälters mindestens ein Wärmespeicherelement, insbesondere eine Schamottafel, angeordnet ist. Der durch Verdunstung aus dem Wasserbehälter austretende Wasserdampf streicht an dem Wärme speicherelement entlang und wird hierdurch erwärmt. Dadurch gelangt die durch Konvektion austretende mit verhältnismäßig hohem Feuchtigkeitsgehalt ausgestattete Luft eine höhere Temperatur und vermag daher den zu beheizenden Raum schneller aufzuheizen.
• In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß das Wärmespeicherelement oberhalb der Wasserdampfaustrittsöffnungen angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn das Wärmespeicherelement plattenförmig und mit Abstand von der Innenseite einer Ofengehäusewand angeordnet ist. Dadurch kann sowohl die Ofengehäusewand im Bereich des Speicherelements und das Speicherelement selbst wirksam von erwärmter Luft umspült werden,wobei diese Luft aufgrund des darunter angeordneten Verdunstungsbehälters verhältnismäßig stark mit Feuchtigkeit angereichert ist.
• Wie bereits oben ausgeführt, kann die Nachfüllvorrichtung in verschiedener beliebiger Weise ausgebildet sein. Damit nun feststellbar ist, wann ein Nachfüllen erforderlich ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Nachfüllvorrichtung einen Füllstandsanzeiger aufweist, durch den die Wassermenge im Wasserbehälter ablesbar ist. Die Ausbildung eines derartigen Füllstandsmessers kann wiederum auf irgendeine bekannte Art und Weise erfolgen. Um zu vermeiden, daß der Wasserbehälter durch eindringenden Staub oder dergl.
• verschmutzt wird, sieht die Erfindung ferner vor, daß die Nachfüllvorrichtung einen durch ein Ventil oder dergl. absperrbaren Einfüllstutzen aufweist. Bei einer derartigen Anordnung wird der Einfüllstutzen nur zum erneuten Auffüllen des Wasserbehälters geöffnet und bleibt in der übrigen Zeit abgesperrt.
• Der erfindungsgemäße Kachelofen kann selbstverständlich mit mehreren Wasserbehältern versehen sein, insbesondere wenn es sich um einen größeren Kachelofen handelt. Hierzu schlägt die Erfindung schließlich vor, daß bei mehreren Wasserbehältern nur eine Einfüllöffnung im Ofengehäuse vorgesehen ist, die über mehrere Leitungen mit den Wasserbehälten verbunden ist. Die Wasserbehälter sind dabei zweckmäßigerweise in gleicher Höhe angeordnet, desgleichen die Eindnlöffnun gen, so daß die Wasserbehälter beim Auffüllen gleichmäßig aufgefüllt werden und nicht ein Gefäß bereits überläuft, während das andere nur teilweise voll ist.
• Ein Ausführtrngsbeisplel der Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.
• Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Kachel für einen erfindungsgemäßen Kachelofen.
• Fig. 2 zeigt die Rückseite einer Kachel nach Fig. 1 mit einem Wasserbehälter.
• Fig. 3 zeigt perspektivisch eine andere Ansicht der Kachel nachFig. 2.
• Eg. 4 zeigt schematisch einen Blick in das Innere eines erfindungsgemäßen Kachelofens bei abgenommener oberer Platte.
• Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kachelofen mit Wasserbehälter und Wärmespeicherelement.
• Fig. 6 zeigt perspektivisch einen Teil eines erfindwrigsgemäßen Kachelofens mit einer Wasser-Einfüllöffnung.
• Die in Fig. 1 dargestellte Kachel ist als halbschalenförmiges Gußteil 10 ausgebildet und besitzt an der Außenseite zwei Blindfugen 11. Wie aus den Figuren 2 und 3 zu erkennen, ist in dem nach innen des Kachelofens weisenden Raum der Kachel 10 ein Wasserbehälter 12 angeordnet. Der Wasserbehälter 12 ist ein quaderförmiger, flacher Kasten, der sich anähernd über die Länge der Kachel erstreckt und auf der oberen Seite Wasserdampf-Austrittsöffnungen 13 besitzt.
• Der in Fig. 4 dargestellte Kachelofen, der nur schmatisch angedeutet ist durch zwei Seitenwände 14, 15 und vier Heizgitter 16, weist einen kastenförmigen Binsiz 17 auf mit Wasserdam>-Austrittsöffnungen 18. Der Kasten 17 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet mit zwei Schenkeln 19, 20,die an der Innenseite der Längswand 14, 15 des Kachelofens anliegen. Die Schenkel 19, 20 des Kastens 17 stehen in Verbindung mit dem stegförmig angeordneten Wasserbehälter 12, der an der Schmalseite des Kachelofens anliegt. Der U-förmige Wasserkasten 17 kann über eine geeignete Nachfüllvorrichtung, die hier nicht gezeigt ist, mit Wasser gefüllt werden.
• Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Längswand eines erfindungsgemäßen Kachelofens, der aus vier halbschalenförmigen Kacheln 22 gebildet ist, wie eine in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Im unten Bereich des Kachelofens befindet sich wiederum ein U-förmiger Wasserkasten 23, wie er in Fig. 4 in Draufsicht gezeigt ist. An den beiden oberen Kacheln 22 ist jeweils ein Wärmespeicherlement 24 mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln 25 angebracht.Die Befestigungsmittel 25 halten das Wärmespeicherelement 24 in einem bestimmten Abstand parallel zur Innenseite der Kachel 22. Der Kachelofen wird durch eine Deckplatte 26 abgedeckt, die mit Durchtrittsöffnungen für Warmluft versehen ist. Die in Fig. 5 ntht gezeigten Heizelemente geben einen Teil ihrer Wärme, insbesondere durch Strahlung an den Wasserkasten 23 ab, so daß eine bestimmte Wassermenge verdunstet. Der Wasserdampf tritt durch die Wasserdampf-Austrittsöffnungen aus den Was s.erkas ten 23 heraus und vermischt sich mit der aufsteigenden Warmluft. Ein Teil der aufsteigenden,mit Feuchtigkeit angereicherten Warmluft umspült auch die Wärmespeichenlemente 24. Das Wrmespeicherelement vergrößert einmal das Speichervolumen des Kachelofens und zum anderen die wärmeaufnahmende bzw.
• -abgebende Oberfläche auf der Innenseite.
• Fig. 6 zeigt den Kachelofen nach Fig. 5 von außen.An der Stoßfuge zwischen den halbschalenförmigen Kacheln 22 ist eine Leiste 27 angeordnet, die die Fuge verdeckt und insbesondere zur Aufnahme der Betätigungsknöpfe oder dergleichen herangezogen werden kann, die jedoch nicht gezeigt sind. In der Leiste befindet sich ferner eine Öffnung 28, die über eine entsprechende Leitung mit dem innen angeordneten Wasserbehälter verbunden ist und über die der Wasserbehälter mit Wasser aufgefüllt werden kann.
• Wie bereits angedeutet, bestehen verschiedene Möglichkeiten, den Wasserbehälter so im Kachelofen anzuordnen, dß die gewünschte Verdunstung erreicht wird. Dies kann beispielsweise auch dadurch der Fall sein, daß der Wasserbehälter als Aufsatz auf den Kachelofen aufgesetzt wird, wobei dann der Deckel 26 entsprechend höher liegt. Eine derartige Anbringung des Wasserbehälters hat insbesondere den Vorteil, daß er eine einfache Montage des Kachelofens möglich macht und eine Befestigung des Wasserbehälters auf der Innenseite der Kacheln, die unter Umständen mit Schwierigkeiten verbunden sein kann, nicht nötig ist. Ein oberhalb angeordneter Wasserbehälter muß jedoch mit entsprechenden Durchtrittsöffnungen oder -schlitzen versehen sein, damit die aus dem Kachelofen nach oben aufsteigende Warmluft nicht zurückgehalten wird, sondern den im Wasserbehälter verdunsteten Wasserdampf mit nach oben reißen kann.

Claims (16)

Patentansprüche:

1.l Kachelofen, insbesondere kaminungebundener, elektrisch beheizbarer Kachelofen, mit mindestens einem Heizelement, das in dem durch die Kacheln gebildeten Ofengehäuse angeordnet ist, und mindestens einer Durchtrittsöffnung im Gehäuse für Luft, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Wasserdampf-Austrittsöffnungen (13, 18) versehener Wasserbehälter (12, 17, 23) so angeordnet ist, daß in ihm befindliches Wasser von der vom Heizelement (16) ausgehenden Wärme auf eine gewünschteVerdunstungsteinperatur aufheizbar ist und daß dem Wasserbehälter (12, 17, 23) eine am Gehäuse angeordnete Nachfüllvorrichtung (28) zugeordnet ist.

2. Kachelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (12, 17, 23) zumindest teilweise an der Seitenwand des Gehäuses (22) angeordnet und zumindest teilweise durch Strahlung des Heizelements (16) aufheizbar ist.

3. Kachelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kacheln in an sich bekannter Weise als halbschalenförmiges Keramik-Gußteil (10, 22) ausgebildet sind, insbesondere als Schamotte-Gußteil, und daß der Wasserbehälter (12) an der Innenseite der Kachel (io) befestigt ist.

4. Kachelofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wasserbehälter aufweisende Kachel eine nach außen gehende Durchtrittsöffnung aufweist, durch die eine Leitung der Nachfüllvorrichtung hindurchgeführt ist.

5. Kachelofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter in Länge und/oder Höhe dem durch die Halbschalenform der Kachel (io) auf denEInnenseite gebildeten Raum angepaßt und in diesem passend eingesetzt ist.

6. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserbehälter ein geschlossener, flacher Blechkasten (12) dient, der auf der Oberseite die Wasser-dampf-Austrittsöffnungen (13) aufweist.

7. Kachelofen nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen mehrere Heizelemente (16) aufweist und daß zumindest das dem Wasserbehälter nächstgelegene Heizelement in seinem Aufheizgrad durch eine Steuer- oder Regelvorrichtung steuerbar ist.

8. Kachelofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelvorrichtung einen außerhalb des Ofengehäuses angeordneten Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsfühler aufweist und die Steuerung der Temperatur des Heizelements in Abhängigkeit von der Raumtemperäur oder dem Feuchtigkeitsgdalt der Raumluft erfolgt.

9. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung des Wasserbehälters und des Heizelements zueinander derart, daß bei maximaler Temperatur des Heizelements die Wassertemperatur im Dauerbetrieb unterhalb 100°C bleibt und vorzugsweise 6O0beträgt.

10. Kachelofen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelvorrichtung ein&iweiteren Temperaturfühler aufweist, der die Wassertemperatur mißt,und daß zumindest die Temperatur des dem Was serbehälter nächstgelegenen Heizelements in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers gesteuert wird.

11. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Wasserbehälters mindestens ein Wärmespeicherilemenet (24), insbesondere eine Schamottetafel angeordnet ist.

12. Kachelofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmespeicherelement (24) oberhalb der Wasser dampf-Austrittsöffnungen angeordnet ist.

13. Kachelofen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmepeicherelement (24) plattenförmig und mit Abstand von dr Innenseite einer Ofengehäusewand (22) angeordnet ist.

14. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfüllvorrichtung einen Füllstandsanzeiger aufweist, durdiden die Wassermenge im Wasserbehälter ablesbar ist.

15. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfüllvorrichtung einen durch ein Ventil oder dergleichen absperrbaren Einfüllstutzen aufweist.

16. Kachelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Wasserbehältern nur eine Einfüllöffnung im Ofengehäuse vorgesehen ist, die über mehrere Leitungen mit dem Wasserbehälter verbunden ist. Leerseite