DE10124881C1

DE10124881C1 - Elektrisch beheizbares keramisches Flächenheizelement

Info

Publication number: DE10124881C1
Application number: DE10124881A
Authority: DE
Original assignee: Schmidt Hubert; Schmidt Marianne
Current assignee: SCHMIDT, MARIANNE, DE
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisch beheiztes, keramisches, kassettenartiges Flächenheizelement mit großer Wärmespeicherfähigkeit und geringer elektromagnetischer Strahlung, welches im Press- oder Gießverfahren einfach herzustellen und bauseits leicht zu verarbeiten ist und zu größeren, beheizten Flächen elektrisch parallelgeschaltet zusammengefasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch beheizbares Flächenheizelement aus speicherfähigem Keramikmaterial, zu größeren Anlagen zusammenschaltbar.

Es sind unterschiedliche Arten von Flächenheiz elementen mit hoher Speicherfähigkeit bekannt (DE 36 37 344 A1), die teilweise auch elektrisch parallelgeschaltet und zu größeren Anlagen zusammengefasst werden (DE 196 23 964 A1 oder DE 41 28 401 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch beheiztes keramisches Flächenheizelement zu schaffen, das eine große Wärmespeicherfähigkeit besitzt, eine geringe elektromagnetische Strahlung aufweist, zu größeren Anlagen zusammenschaltbar und einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird, durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Flächenheizelement besteht aus einem quadratisch geformten, keramischen Körper (1), ca. 5 cm stark, mit einer geschlossenen Oberseite und einer kassetten artigen Innenseite (Fig. 3). Die Oberseite kann glasiert oder in anderer Weise gestaltet werden. Die Innenseite (Fig. 2 u. 3) liegt ca. 18 mm vertieft und wird mit einem ca. 15 mm starken Außen rand (8) abgeschlossen. In diese vertiefte Innenfläche sind ca. 5 mm breite und ca. 12 mm tiefe, konische Rillen eingelassen (Fig. 3). Die Rillen sind in Spiralform angeordnet (Fig. 2) und enden in einer Aussparung von ca. 3 × 3 cm² (7), die dicht am Außenrand auf Rillenebene angebracht und mit einem Durchbruch zur Außennut versehen ist.

Die Innenrillen haben eine Länge von 2,5 m und sind auf einer Fläche von 0,048 m² in Abständen von 15-20 mm angeordnet. Das Außenmaß des Elementes erreicht somit eine Größe von ca. 25 × 25 cm².

Auch andere Rillenführungen, wie mäandrische und Grundformen, wie rechteckige sind möglich.

Die äußeren Schmalseiten des Heizelementes sind mit einer um laufenden, etwa mittig liegenden Nut (2) auf allen vier Seiten mit einem Querschnitt von ca. 10 × 8 mm² versehen.

Das keramische Material aus welchem die keramische Grundform (1) des Heizelementes hergestellt wird, besteht aus weissbrennenden Tonen mit einem Schamotteanteil von 40-50% in verschiedenen Körnungen. Diese Masse wird in eine vorgefertigten Model zu seiner Grundform im Press- oder Gießverfahren geformt und zu Steingutmasse gebrannt. Die Gieß- oder Pressform zur Herstellung der kassettenartigen Heizelementes enthält die Rillen (6) für den Heizleiter (9), die Aussparung (7) für die Steckklemme (3) und die umlaufende Außennut (2) für die Verbindungskabel (4), so dass in einem Arbeitsgang die fertige Grundform für das Heizelement hergestellt ist. Die Vorteile sind im Herstellverfahren durch Einsparung von Arbeitsgängen zu sehen.

Dieses Verfahren kann handwerklich wie industriell kostengünstig durchgeführt werden.

Das geprüfte und mit einer Klemme versehene 2,5 m lange, flexible, isolierte und mit einem metallischen Abschirmgeflecht versehene Kabel wird in die konisch vertieften Innenrillen gelegt.

Die Steckerklemme (3) bildet sowohl den Anschluß für den Heiz leiter (6), wie auch für den externen Stromanschluß (4). Danach wird die kassettenartige Grundform mit einer schnellhärt enden Keramikmasse vergossen und randeben verschlossen (10). Ein Zugang zu den eingelegten Heizkabeln ist danach aus Sicherheitsgründen nicht mehr möglich. Zugänglich bleibt die Anschlussklemme (3) in der Aussparung (7), die beim verschließen der Rückseite der Grundform besonders geschützt wird.

Mit dem anschlußfertigen Heizelement ist ein schnelles und leichtes Erstellen von Heizanlagen möglich. Für den Zusammenbau mehrerer Elemente zu einer Heizanlage, werden die Installationskabel (4) in der Außennut (2) geführt und über die Steckklemmen parallel mit den Heizleitern verbunden. Durch den ebenfalls in der Außennut liegenden Temperaturfühler (5) verbunden mit einem Thermostatregler können so Wärme wände, Heizkörper, Heizmöbel, Kachelöfen u. a. erstellt werden. Bei der Entwicklung wurde aus Sicherheitsgründen eine körperlich noch verträgliche Oberflächentemperatur von max. 53°C festgelegt. Bei der vorgegebenen Innenfläche von 0,048 m² und der Dicke von 5 cm des Heizelementes wurde eine Leistung von 38 Watt empirisch ermittelt.

Für eine gleichmässige Wärmeverteilung wurde die Spiralform als optimal ermittelt. Durch die vorgegebene Geometrie der Kachel ergibt sich daher eine Länge von 2,5 m für das Heizkabel.

Durch die kompakte und geschlossene Bauweise und die Ver wendung eines hochflexiblen, isolierten und abgeschirmten Heiz leiters, wird ein Bauteil mit hoher Wärmespeicherfähigkeit, geringer elektromagnetischer Strahlung, Sicherheit, Stabilität und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten, erhalten.

Claims

1. Elektrisch beheiztes, keramisches Flächenheizelement, bestehend aus

a) einer keramischen, kassettenartigen Grundform (1), deren Innenseite eine spiral- oder mäanderförmige Rille (6) und deren äußere Schmalseiten (11) eine umlaufende Außen nut (2) aufweist.
b) einem in die spiral- oder mäanderförmige Rille (8) ein gelegten Heizkabel (9)
c) einer in der Außennut (2) angeordneten Steckerklemme (3) und
d) einer keramischen Abdeckung (10) der kassettenartigen Grundform (1)

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die keramische Masse der Grundform (1) aus weiß brennenden Tonen mit einem Schamotteanteil von 40-50% in verschiedenen Körnungen besteht,
b) die Grundform (1) aus dieser Masse in einem Press- oder Gießverfahren geformt und zu Steingutmasse gebrannt ist,
c) die spiral- oder mäanderförmige Rille (6) konisch vertieft ist,
d) das Heizkabel (9) flexibel ist, eine metallische Ummantelung und einen Schutzleiter aufweist und mit der Stecker klemme (3) in der Außennut (2) elektrisch verbunden ist und
e) die kassettenartige Grundform (1) durch eine schnell härtende keramische Masse (10) randeben verschlossen ist.

2. Flächenheizelement gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Flächenheizelement ca. 5 cm stark ist, eine quadratische Grundfläche von ca. 25 × 25 cm² oder eine entsprechende rechteckige Form besitzt,
die Aussennuten (2) mit ca. 10 × 8 mm² Querschnitt etwa mittig entlang der schmalen Aussenflächen (11) verlaufen und
die Aussparung für die Steckerklemme (3) ca. 3 × 3 cm² beträgt.

3. Flächenheizelement nach einem der Patent ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Flächenheizelemente durch in den Außennuten (2) angeordnete, elektrische Verbindungskabel (4) elektrisch parallelgeschaltet und
mittels ebenfalls in den Außennuten (2) angeordnete Temperaturfühler (5) und
einen Heizregler geregelt und damit zu einer Heizanlage zusammengefasst sind.