Speicherofen

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicherofen (1) mit zumindest einer Einrichtung (2) zur Erzeugung von Wärmestrahlung, welche von einer im Wesentlichen geschlossenen Hohlkammer (3) umschlossen ist, dessen Wandung (30) zumindest bereichsweise ein Speichermedium (31) umfasst, welches die durch die Einrichtung (2) erzeugte Wärmestrahlung aufnimmt, und die gespeicherte Energie während langer Zeit über die Oberfläche der Wandung (30) in Form von Wärmestrahlung gleichmäßig an die Umgebung abgibt. Der Speicherofen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) ein Infrarotstrahler (2) ist und das mindestens eine Speichermedium (31) zumindest teil- oder bereichsweise aus transparenten und/oder zumindest teiltransparenten, organischen und/oder mineralischen Stoffen gebildet ist.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicherofen mit zumindest einer Einrichtung zur Erzeugung von Wärmestrahlung, welche von einer im Wesentlichen geschlossenen Hohlkammer umschlossen ist, dessen Wandung zumindest bereichsweise ein Speichermedium umfasst, welches die durch die Einrichtung erzeugte Wärmestrahlung aufnimmt, und die gespeicherte Energie während langer Zeit über die Oberfläche der Wandung in Form von Wärmestrahlung gleichmäßig an die Umgebung abgibt.

Stand der Technik

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Speicheröfen (Kaminöfen) meist in Form von aus Keramik oder Naturstein gefertigten, geschlossenen Feuerstätten bekannt, bei denen die in einer Brennkammer frei werdende Wärme von einem schweren Speicherkern aufgenommen wird und die gespeicherte Energie über die Oberfläche des Speicherofens in Form von Wärmestrahlung gleichmäßig wieder abgegeben wird. Der wesentliche Nachteil bei herkömmlichen Speicheröfen ist die konstant notwendige Nachbefeuerung und die damit verbundene Komforteinbuße. Zudem heizen Speicheröfen, die nicht über eine Ummantelung mit wärmespeichernden Materialien verfügen, nur, wenn das Feuer lodert. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass ihre Wärmeleistung zum größten Teil als Konvektionswärme erfolgt. Hierbei werden die Abgase und Rußpartikel des verwendeten Brennstoffes während eines Brennvorganges bei hohen Temperaturen (800° bis 1000 °C) verbrannt und setzen somit ein Höchstmaß an Energie frei.

[0003] Es ist darüber hinaus bekannt, Räumlichkeiten mit Infrarotstrahlern zu beheizen. Diese Strahler erzeugen Infrarotstrahlung, welche für Erwärmungszwecke eingesetzt werden können. Im Gegensatz zu konventionellen Heizöfen funktionieren Infrarotstrahler überwiegend über die Erwärmung der angestrahlten Fläche, nicht dagegen durch die Erwärmung der Luft am Heizkörper. Die Wärmewelle breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und wird entweder transmittiert (durchgelassen), reflektiert oder absorbiert, das heißt vom Körper (Wände, Oberflächen von Möbeln, Personen) aufgenommen und in Wärme umgewandelt.

[0004] Der Vorteil des Einsatzes von Infrarotstrahlern gegenüber herkömmlichen Heizöfen besteht demnach insbesondere darin, dass nicht erst die Raumluft aufgeheizt und mithin ausgetrocknet werden muss, die sofort nach oben steigt und sich an der Decke sammelt, sondern Wärmeenergie unmittelbar an den Körper abgegeben wird. Die Wärmestrahlung wird dabei als besonders angenehm empfunden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass Wärme länger gespeichert und über einen längeren Zeitraum wieder abgegeben wird. Die Wärmeentwicklung an Wänden und Decken bewirken eine Entfeuchtung, so dass einem Schimmelbefall vorgebeugt werden kann. Letztlich führt die Nutzung von Infrarotstrahlern zu Energieeinsparung gegenüber konventionellen Heizsystemen.

[0005] Nachteilig bei den bekannten Infrarotstrahlern ist allerdings, dass diese ihre Wärmestrahlung (meist über Reflektoren) direkt an die Umgebung ableiten, was je nach Beschaffenheit und Größe des zu heizenden Raumes zu Wärmeverlusten führen kann.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Speicherofen zu schaffen, welcher die vorgenannten Nachteile ausräumt und welcher geeignet ist, sofortige Strahlungswärme zu erzeugen und dabei eine energieeffiziente Speicherung und gleichmäßige Abgabe der Wärmeleistung in den Raum zu erreichen.

[0007] Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Speicherofens sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.

[0008] Erfindungsgemäß ist ein Speicherofen der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Infrarotstrahler ist und das mindestens eine Speichermedium zumindest teil- oder bereichsweise aus transparenten und/oder zumindest teiltransparenten, organischen und/oder mineralischen Stoffen gebildet ist.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung wird diese elektrisch betrieben. Besonders vorteilhaft lässt sich der Infrarotstrahler dimmen. Hierbei kommt dem Speicherofen das Wiensche Verschiebungsgesetz zu Gute, nämlich der Zusammenhang des Abstrahlungsmaximums und der Temperatur. Die vorzugsweise relativ niedrigere Oberflächentemperatur des Speichermediums, welche auf ca. 105°C erwärmt wird, bietet eine ideale Frequenz, welche als effizientestes Wellenlängenspektrum für den menschlichen Körper betrachtet wird. Selbstverständlich sind darüber hinaus auch höhere Temperaturen möglich, allerdings ist die Wellenlänge λmax des Gebietes höchster Strahlungsintensität des Infrarotstrahlers der absoluten Temperatur umgekehrt proportional, d.h. dass die Frequenz mit der Temperatur ansteigt bzw. das Wellenlängen-Maximum sich bei steigender Temperatur zu kürzeren Wellenlängen hin verschiebt, wodurch das ideale Wellenlängenspektrum nicht beibehalten werden kann.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt mindestens ein Halogen-Strahler zur Anwendung. Halogen-Infrarotstrahler weisen eine hohe Strahlungsintensität, eine hohe Energieausbeute und eine gute Steuerbarkeit auf. Darüber hinaus beträgt die Aufheiz- und Abkühlzeit nur wenige Sekunden, was sie für den vorliegenden, erfindungsgemäßen Einsatzzweck besonders geeignet macht.

[0011] Der Halogen-Strahler besteht vorzugsweise aus einem strohlungsdurchlässigen, gasdichten Hüllrohr aus elektrisch isolierendem Werkstoff, in welchem ein Heizleiter aus Wolfram oder Kohlenstoff angeordnet ist, welcher zwei Enden aufweist, die jeweils mit Hülsen elektrisch und mechanisch verbunden sind. In einer weiteren, allerdings nicht bevorzugten Variante können auch andere denkbaren Infrarotstrahler, bspw. Quarzstrahler, Verwendung finden.

[0012] Die benötigte Heizleistung des Infrarotstrahlers ist abhängig von der Größe des Speicherofens und des verwendeten Speichermediums.

[0013] Erfindungsgemäß werden vorliegend Stoffe verwendet, welche zumindest in Bereichen transparent und/oder teiltransparent, also lichtund/oder zumindest teillichtdurchlässig, sind, um zu erreichen, dass der erfindungsgemäße Speicherofen gleichermaßen als Lichtquelle und/oder als designerisches Licht-Raumelement genutzt werden kann.

[0014] Das vorliegend verwendete transparente und/oder teiltransparente Speichermedium ist entscheidend für die Speicherung der Infrarot-Wärmestrahlung. Hierzu eignen sich in erster Linie organische Stoffe (z. B. Holz, Kork, Zellulose, etc.), welche die Wärme sehr rasch aufnehmen und diese nach der Sättigung allmählich und konstant an die Umgebung abgeben. Auch mineralische Stoffe (z. B. Zement, Beton, Ton, Ziegel, Lehm, Gipskarton etc.) sind hierzu besonders geeignet, benötigen allerdings für den Speichervorgang etwas länger, was allerdings bewirkt, dass sie dafür die gespeicherte Wärme über längere Zeit an die Umgebung abgeben. Als besonders geeignet erweisen sich darüber hinaus Marmor, Kalksinter und Speckstein.

[0015] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt Salzstein als Stoff des Speichermediums zur Anwendung, vorzugsweise in Form von Salzziegeln, welche über- und nebeneinander platziert werden, um die äußere Wandung des Speicherofens zu bilden.

[0016] Salzstein ist ein guter Wärmespeicher, die abgestrahlte Wärme wird also im Salzstein auch zusätzlich gespeichert und gibt nach Erreichen der gewünschten Ofentemperatur auch nach dem Dimmen des Infrarot-Heizstrahlers mehr Wärme ab als nach der Reduktion der Wattanzahl zu erwarten wäre (Wiensches Verschiebungsgesetz). Im Unterschied zu anderen Infrarot-Wärmequellen (Infrarotpaneelen), bei denen die angestrahlte Oberflächentemperatur maximal 90°C erreicht, wird der Salzstein bei dem vorliegenden Speicherofen mit bevorzugtem Halogen-Infrarot-Strahler wie ein Kachelofen auf ca. 105°C erwärmt.

[0017] Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung von Salzstein besteht einerseits in seiner Teiltransparenz für Licht sowie darin, dass die Atemluft durch das freigesetzte Salz mit Ionen angereichert wird. Nach wissenschaftlichen Untersuchungen bewirkt ein hoher Anteil an Ionen durch die Verwendung des Salzsteins eine Steigerung des körperlichen Wohlbefindens, da das spezielle Mikroklima, das durch die Natursalze geschaffen wird, sich durch eine besondere bakteriologische Reinheit auszeichnet und ähnlich belebende Eigenschaften wie Meeresluft oder Salzstollen aufweist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0018] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Speicherofens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

[0019] In der Zeichnung zeigt

Fig.1 den erfindungsgemäßen Speicherofen im Schnitt.

Ausführung der Erfindung

[0020] Wie aus Fig.1 ersichtlich, umfasst der Speicherofen 1 zumindest eine Einrichtung 2 zur Erzeugung von Wärmestrahlung in Form eines vorteilhaften Halogen-Infrarot-Strahlers 2. Die Einrichtung 1 ist von einer im Wesentlichen geschlossenen Hohlkammer 3 umschlossen, dessen Wandung 30 hier ein Speichermedium 31 in Form von Salzziegeln umfasst, welches die durch die Einrichtung 2 erzeugte Wärmestrahlung aufnehmen und die gespeicherte Energie während langer Zeit über die Oberfläche der Wandung 30 in Form von Wärmestrahlung gleichmäßig an die Umgebung abgeben.

[0021] Der Halogen-Infrarot-Strahler 2 ist in dieser bevorzugten Ausführung über den Dimmer 5 in seiner Intensität dimmbar.

[0022] Ferner ist in der Hohlkammer 3 vorzugsweise zumindest eine weitere Leuchte 5 (vorteilhaft eine LED) untergebracht, welche zusätzlich oder alternativ die transparenten und/oder zumindest teiltransparenten, organischen und/oder mineralischen Stoffe be- bzw. durchleuchtet.

[0023] Die Schalter 6 und 7 schalten die zusätzliche LED-Leuchte 4 sowie den Halogen-Infrarot-Strahlers 2.

[0024] In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform des Speicherofens 1 kann auch eine doppel- oder mehrwandige Ausführung der Wandung 30 in Betracht kommen, bei denen zusätzlich im Speicherofen 1 Konvektionswärme entsteht.

[0025] Die vorliegende Erfindung stellt eine äußerst ökonomische Art eines insbesondere elektrisch betriebenen Speicherofens 1 dar. Die erzeugte Wärmestrahlung ist gesundheitsfördernd. Der Speicherofen 1 dient zusätzlich als wunderschöne Lichtquelle und ist auch als Möbelstück geeignet und verwendbar (beheizte/beleuchtete Salztische, Stühle etc.).

[0026] Der erfindungsgemäße Speicherofen 1 beschränkt sich in seiner Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.

Liste der Bezugsziffern

[0027] 

1

Speicherofen

2

Einrichtung / Halogen-Infrarot-Strahler

3

Hohlkammer

4

LED-Leuchte

5

Dimmer

6

Schalter LED-Leuchte

7

Schalter Einrichtung

20

Sockel des Halogen-Infrarot-Strahlers

30

Wandung der Hohlkammer

31

Speichermedium

Ansprüche

1. Speicherofen (1) mit zumindest einer Einrichtung (2) zur Erzeugung von Wärmestrahlung, welche von einer im Wesentlichen geschlossenen Hohlkammer (3) umschlossen ist, dessen Wandung (30) zumindest bereichsweise ein Speichermedium (31) umfasst, welches die durch die Einrichtung (2) erzeugte Wärmestrahlung aufnimmt, und die gespeicherte Energie während langer Zeit über die Oberfläche der Wandung (30) in Form von Wärmestrahlung gleichmäßig an die Umgebung abgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung (2) ein Infrarotstrahler (2) ist und das mindestens eine Speichermedium (31) zumindest teil- oder bereichsweise aus transparenten und/oder zumindest teiltransparenten, organischen und/oder mineralischen Stoffen gebildet ist.

2. Speicherofen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Infrarotstrahler (2) elektrisch betrieben wird.

3. Speicherofen nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Infrarotstrahler (2) über einen Dimmer (5) in seiner Intensität dimmbar ist.

4. Speicherofen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Infrarotstrahler (2) ein Halogen-Strahler ist.

5. Speicherofen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stoff des Speichermediums (31) Salzstein ist.

6. Speicherofen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stoff des Speichermediums (31) Salzziegel (31) sind, welche über- und nebeneinander platziert werden, um die äußere Wandung des Speicherofens zu bilden.

7. Speicherofen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Hohlkammer (3) zumindest eine weitere Leuchte (4) vorgesehen ist, welche zusätzlich oder alternativ die transparenten und/oder zumindest teiltransparenten, organischen und/oder mineralischen Stoffe be- bzw. durchleuchtet.

Zeichnung