DE2010240A1

DE2010240A1 - Elektrischer Heizkörper, insbesondere für Raumheäzungen

Info

Publication number: DE2010240A1
Application number: DE19702010240
Authority: DE
Inventors: Kenneth John Habblesthorpe North Leverton Nottingham Hams (Großbritannien)
Original assignee: Harris, Barbara Joan, Habblesthorpe, North Leverton, Nottingham (Großbritannien)
Priority date: 1969-03-06
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1970-09-24
Also published as: BE746961A; GB1296397A; FR2037642A5

Description

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Barbara Joan Harris in Habblesthorpe, North Leverton near Retford. County of Nottingham/Großbritannien ' - .

Elektrischer Heizkörper, insbesondere für Raumheizungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizkörper 1 der vornehmlich für üaumheizungen bestimmt ist und insbesondere zur Herstellung von leistenartigen Heizkörpern verwendet werden soll, die an den Unterkanten von Raumwänden anstelle der üblicherweise verwendeten Scheuerleisten angeordnet werden soll<i**>.

Es ist bekannt, als Heizkörper für elektrische Geräte, Bügeleisen, Heizkissen oder Heizdecken eine dünne Heizplatte

1 -

aus Isolierstoff, z.B. aus Asbest oder Glimmer, zu verwenden, die mit Widerstandsdrähten bewickelt ist. Die Widerstandsdrähte können dabei zu einzelnen, nacheinander einschaltbaren Gruppen zusammengefaßt sein, um die Heizwirkung nach Bedarf zu verstärken oder abzuschwächen.

Von den üblichen Ausführungen solcher Heizplatten unterscheidet eich der Heizkörper nach der Erfindung dadurch, daß

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seine Heizplatte aus einem unstarren Träger von größerer Länge aus Isolierstoff besteht, an der die Widerstandsdrähte als in Längsrichtung verlaufende, in bestimmter ZaM gruppenweise angeordnete Einzeldrähte befestigt, die ülinzeldrahtgruppen paarweise an den ^ndkanten der unstarren Heizplatte durch auf Lücke versetzt liegende LeüBtücke verbunden, hierdurch in fieihe hintereinander ge schalt et und mit an den Enden befindlichen Kontaktstücken an die Stromzuführungsleitungen angeschlossen sind.

Das elektrisch isolierende Trägermaterial der ueizplatte kann aus Jlasfaserfilz bestehen, der durch im rilz angeordnete Glasfaden versteift sein kann. Ein solcher Trägerstoff kann ganz dünn hergestellt werden, Z₀J. in einer btirke von etwa 0,1 mm. Als Tr.gerstoff kann aber auch ein dünnes Ceweoe aus Baumwolle oder aus Runststoffäden verwendet werden.

Die widerstandsdrähte der Heizplatte bestellen vorzugsweise aus Stahl und weisen zweckmäßig einen widerstand von etwa l,j? Ohm/cm auf, Solche Drähte haben einen Durchmesser von etwa 0,1 mm und ergeben bei Betrieb mit einer Spannung von etwa 220 Volt eine Temperatur von etwa 75 G, Di^ Heizdr^;;hte werden an der Unterluge aus Jlasfaserfilz oder Textilstoff zweckmäßig durch Vernähen befestigt, wobei das Vernähen mit einer Nähmaschine erfolgen kann, bei der sich der 'widerstandsdraht im Ndhschiffchen befindet und als komplementärer Nähfaden ein Kunststoffaden aus Terylen od.dergl. verwendet wird.

Die an den Em!kanten der Heizplatte auf Lücke versetzt Liegenden Leitstücke bestehen zweckmäi3ig aus Kupfer folie in einer

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Stärke von etwa .0,05 mm," die jeweils-zwei" benachbarte Gruppen der vviderstandsdrähte bedeckt und zusammen mit den Widerstandsdrähten am Trägerstoff vernäht werden kann_e Um dieses Vernähen zu erleichtern., kann der irägerstoff an seinen die Enden der Widerstandsdrähte aufnehmenden Endkanten mit Einschnitten versehen werden, deren Abstand voneinander der Breite von zwei benachbarten Gruppen der Widerstandsdrähte entspricht. Die aufeinanderfolgenden Folienstücke' werden dann nach entgegengesetzten Seiten des- Trägerstoffes auseinandergebogen und durch einen dazwischen einzulegenden Streifen aus Glasfaserfilz oder sonstigem Isolierstoff gegeneinander isoliert. Die beiden Enden, der gruppenweise hiritereinandergeschalteten Widerstandsdrähte werden dann zweckmäßig an Stromzuführungsleitungen befestigt, die sich an den Längskanten der Heizplatte befinden und aus Flachschienen bestehen können, die die dünne, unstarre Platte über ihre Länge versteifen. Die Stromzuführungsleitungen können an Steckhülsen enden, die sich an den Endkanten des mit einer solchen Heizplatte hergestellten Heizkörpers befinden und sich für benachbarte Heizkörper durch Steckstifte verbinden lassen.

Pur einen Kaum von mittlerer Größe genügt eine Heizleistung von etwa 70 KW/m-v um in vernünftiger Zeit eine angenehme Raumtemperatur herzustellen. Diese Heizleistung kann durch leistenartige elektrische Heizkörper von etwa 1 m Länge aufgebracht werden, deren Heizplatten über ihre Länge 50. Widerstandsdrähte in paarweise benachbarten Gruppen von je 5 Einzeldrähten tragen, die gruppenweise in Reihe liegen, wobei die Abstände

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zwischen den Einzeldrähten etwa 2,5 mm betragen. Solche Heizkörper von etwa 1 m Länge haben einen Widerstand von etwa ^ Ohm.

Heizplatten nach der Erfindung können als Widerstandskörper in zahlreichen Raumheizungsvorrichtungmverwendet werden, insbesondere auch bei den Heizkörpern einer gleichzeitig hinterlegten deutschen Patentanmeldung, die auf der Priorität einer britischen Patentanmeldung Nr. 12 05V69 vom 6,3.1969 beruht,

^ Im übrigen eignen sich die Heizplatten nach der Erfindung insbesondere bei solchen Heizkörpern, bei denen die Heizplatten in feuerfestes Material eingebettet werden, das auch aus Kunstharz f bestehen oder mit Kunstharz versetzt sein kann. Dabei kann es sich um speichernd arbeitende Raumheizkörper handeln, die die Fähigkeit haben, die Wärme während einer bestimmten Betriebsperiode zu speichern und sie wieder abzugeben, wenn der Strom abgeschaltet wird. In solchen Fällen soll der Kunststoff, z.B. ein Polyesterharz oder ein Epoxyharz, einen hohen Heißverformungspunkt aufweisen, wobei diese Temperatur hinreichend hoch liegen muß, damit das Einbettungsmaterial der Betriebstemperatur zuzüglich eines Slcherheltswertes widersteht· Feuerfeste Gemische, die Polyesterharz, Polyurethanharz oder Epoxyharz enthalten, haben sich zur Wärmespeicherung besonders bewährt. Vorzugsweise wird ein Gemisch verwendet, das eine Dichte von mindestens 2,403 g/cnr und eine spezifische Wärme von mindestens 0,2 aufweist«

Ein feuerfestes Einbettungsmaterial, das diese Eigenschaften 009839/U3 3

aufweist, kann dadurch hergestellt werden, daß man zunächst ein Polyesterharz mit einem gewissen Anteil, z.B. 20 Gew.^ eines Gemisches behandelt, das zu gleichen Anteilen aus Antimonoxyd und Srom besteht und der Einbettungsmasse die feuerhemmende Eigenschaft verleiht« ■ Stattdessen kann als Zuschlag auch ein Gemisch verwendet werden, das zu gleichen Anteilen aus Chlorendics (s. HÖmpp "Chemielexikon", 1966, Band I₁ Seite U8l) und chloriertem Paraffin besteht. Dieses behandelte Polyesterharz erhält dann einen Zuschlag von Ga,lciumsilicoaluminat, z,B„ in einer Menge/zu 86 Gew_e$ des feuerfesten Material?, sowie einen Zusatz von etwa 2 bis 5 Gew.% Tonerdezement, um den Feuchtigkeitsgehalt des Einbettungsmaterials auf einen Kleinstwert zu vermindern. Der Zuschlag enthält vorzugsweise etwa 40 /ό. Aluminiumoxyd, Ein solches Gemisch kann einen Heißverformungspunkt von etwa 1Λ0 bis 150° C aufweisen.

Das vorerwähnte Einbettungsmaterial hat sich besonders für Heizplatten bewährt, deren Trägermaterial für die Widerstandsdrähte aus Glasfaserfilz oder aus einem Baumwollgewebe oder aus einem Kunststoffgewebe besteht, da diese Trägerstoffe porös sind und das feuerfeste Material beim Formen der Heizkörper die Möglichkeit hat, die ΐί/iderstandsdrähte einzukapseln, so daß sie einen guten thermischen Kontakt mit dem feuerfesten Material erhalten und keiner Oxydation unterliegen. Ein derart hergestellter Heizkörper bildet dann ein vollisoliertes Gerät, das keine Erdung benötigt.

Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung und Her-

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stellung eines xiauraheizkörpers mit einer Heizplatte nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig. 1 die Vorderansicht der im 3ereich der Scheuerleisten

-etoefindlichen Heizkörper mit eingeDetufen Heizplatten

nach der Erfindung,

Pig, 2 einen senkrechten Schnitt durch einen solchen Heizkörper nach der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig;, 3 d-en Grundriß einer zur Herstellung der Heizkörper nach Fig, 1 und 2 dienenden Heizplatte _t

Fig„ k ein Schaltbild einer Heizplatte nach Fig. 3,

Fig» 5 die schaubildliche Teilansicht einer solchen Heizplatte,

Fig. 6 die schaubildliche Teilansicht einer Form zum Herstellen der Scheuerleisten-Heizkörper,

Fig, 7 und 8 je einen Längsschnitt durch diese Form in

halbgefülltem und in vollständig gefülltem Zustand,

Fig, 9 die schaubildliche Ansicht auf die Hückseite eines w Scheuerleisten-Heizkörpers von etwas abgewandelter

Ausführung und

Fig, IO einen senkrechten Schnitt durcli diesen Heizkörper nach der Linie 10-10 von Fig, 9.

Die in Fig, 1 und 2 in der Vorderansicht und im senkrechten Schnitt dargestellten Scheuerleisten-Heiskörper IL oestehen aus feuerfester Masse, die im Formgui3 die für Scheuerleisten übliche Gestalt erlangt hat und eine eingebettete Heizplatte umschließt. Die Heizkörper sind an jedem Ende oben und unten

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mit horizontal eingebetteten Rohrstücken 13 versehen, "die zur Aufnahme von an den Enden geschlitzten Steckstiften 14 zum Verbinden benachbarter Heizkörper dienen. Vor dem Einsetzen der Steckstifte I^ wird eine Fülleiste 16 von T-förmigem Querschnitt aus gummiartigem Kunststoff zwischen den Stoßflächen der benachbarten Heizkörper 11 angeordnet, worauf die Steckstifte 14- in die als Steckhülsen dienenden Rohrstücke I3 eingesteckt und die benachbarten Heizkörper zusammengeschoben werden» Die Fülleisten . haben die doppelte Aufgabe, die senkrechten Stoßfugen zwischen benachbarten Heizkörpern abzudecken und die Längsdehnungen der Heizkörper elastisch auszugleichen. Die Stirnflächen der Heizkörper werden mit den benachbarten Stoßflächen der Fülleisten durch einen Kunststoffkleber aus Neopren od.dergl, verklebt. In Fig, 1 sind auf der rechten Seite zwei benachbarte Heizkörper vor ihrer Zusammensetzung, auf der linken Seite nach ihrem Zusammenbau dargestellt.

Die Heizplatte 12 besteht gemäß Fig. 3-5 aus einer dünnen Tragplatte 17 aus Baumwollgewebe, an der über ihre Länge zehn Abschnitte aus je fünf Widerstandsdrähten 18 vernäht oder verheftet sind. Es handelt sich dabei um sehr dünne Drähte, die z.B. • nur einen Durchmesser von 0,1 mm aufweisen und in Fig. 3 und 5 einzeln durch Linien dargestellt sind, während in Fig. k jede der Linien 18 fünf abschnittweise nebeneinander liegende Einzeldrähte andeutet» Jeweils.zwei benachbarte Drahtabschnitte aus fünf Einzeldrähten sind an den Endkanten der Heizplatte durch auf Lücke "versetzt liegende Leitbleche 19 verbunden. Über die

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Länge der Heizplatte sind somit die übereinanderliegenden Abschnitte hintereinandergeschaltet und enden an Anschlußkontakten 21, von denen der eine gemäß Fig. k unmittelbar an einen Leiter 22 und der andere über einen thermostatischen Überlastungsschalter 23 an einen Leiter 2k angeschlossen ist. Die Leiter und 2k können Netzleiter sein oder die Heizplatte mit einer anderen Stromquelle verbinden. Die an gegenüberliegenden Seiten der Heizplatte benachbart liegenden Leitbleche 19 sind voneinander

ψ durch einen gewellten Längsstreifen 26 aus Isolierstoff, z.B. Glasfaserfilz, isoliert, wobei die Leitbleche abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Streifens 26 liegen und daran durch die Vernähungen der Einzeldrähte 18 befestigt sind. Die Stromzuführungsleitungen 22 und 2k verlaufen zweckmäßig längs der sich gegenüberliegenden Kanten des Gewebes 17 und sind in ähnlicher Weise durch Streifen 27 aus Glasfaserfil^ isoliert. Die Stromzuführungen 22 und 2k und die Isolierstreifen 27 sind in Fig. 3 J-πι Verhältnis zur Größe der Heizplatte zur besseren

^ Klarheit etwas übertrieben groß dargestellt.

Die Herstellung der Heizkörper 11 erfolgt in einer Form 28, die in unterschiedlichen Füllungszuständen in Fig« 6-8 dargestellt ist. Der Füllraum dieser Form entspricht in seinen Abmessungen und in seiner Gestalt den Konturen eines Abschnittes einer Scheuerleiste üblicher Ausführung. Die Form weist eine Grundplatte 29 mit abwärts gewinkelten Längskanten auf, auf der ein Bodenblech mit (Querleisten 3¹ befestigt ist, die an unteren Querleisten 32 je mit einer Spannschraube verspannt sind. Die

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Querleisten 3I sind mit Bohrungen 33 versehen, die die Lage der an den Enden der Heizkörper "befindlichen Rohrstücke oder Steckhülsen 13 bestimmen.

Zum Herstellen eines Heizkörpers wird die leere Form an den Begrenzungsflächen ihres Füllraums zunächst.mit einem Überzug versehen, der das Ablösen des Heizkörpers nach dem Füllen der Form erleichtert. Sodann wird etwa in halber Höhe des Füllraumes eine Schicht 3^ äes feuerfesten Gemisäies eingefüllt, das eine roörtelartige Konsistenz aufweist. Die Form wird dann als Ganzes auf eine elektromagnetische Hüttelvorrichtung 36 bekannter Ausführung aufgesetzt und gerüttelt, wobei die eingefüllte Schicht der feuerfesten Masse verdichtet wird und eine glatte Oberfläche erhält. Sodann wird eine Heizplatte 12 auf die Oberfläche der Füllmasseschieht aufgelegt und in ihrer Lage durch die Steckhülsen 13 gesichert, die auf den einwärts ragenden Enden von in den Bohrungen 33 sitzenden Stiften 39 sitzen. Anschließend wird eine zweite Füllmasseschicht kl zum Ausfüllen der Form auf die Heizplatte aufgebracht. Die Form wird dann nochmals mit der Rüttelvorrichtung 36 gerüttelt. Sobald die Füllmasse abgebunden bzw, ausgehärtet ist, kann man die Stifte 39 herausziehen, die Querleisten 31 und die an ihnen verspannten Längsleisten abnehmen, den Formkörper mit dem Bodenblech von der Form abheben und an anderer Stelle fertigtrocknen lassen.

Jn der abgeänderten Ausführung nach Fig. 9 und 10 weist der in

herder Größe eines Abschnittes einer Scheuerleiste/gestellte Heizkörper kZ rückseitige Ausnehmungen ^3 auf, die in einen oberen,

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nach vorn offenen Längskanal 44 münden. An der unteren Kante des Heizkörpers 42 befindet sich eine Abstufung 46, die zusammen mit dem Fußboden einen unteren Kanal 47 begrenzt, der in die Ausnehmungen 43 mündet. In Richtung der in Fig, IO eingezeichneten Pfeile kann daher eine Luftumwälzung durch die Ausnehmungen 43 und die Kanäle 44,47 erfolgen, die die Wärmeabgabe des Scheuerleisten-Heizkörpers an die Raumluft verstärkt.

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Claims

V-I ,/Heizkörper zur elektrischen Raumbeheizung, bestehend aus einer" mit Widerstandsdrähten ausgerüsteten Heizplatte, die in feuerfesten Werkstoff eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte (12) aus einem unstarren Träger von größerer Länge aus Isolierstoff besteht, an dem die Widerstandsdrähte (18). als in Längsrichtung verlaufende, in bestimmter Zahl gruppenweise angeordnete Einzeldrähte befestigt, die Einzeldraht^- gruppen paarweise an den Endkanten der unstarren Heizplatte durch auf Lücke versetzt liegende Leitstücke (19) elektrisch verbunden, hierdurch in Eeihe hintereinandergeschaltet und mit an den Enden der hintereinandergeechalteten Drahtgruppen befindlichen Kontaktstücken (21) an die Stromzuführungsleitungen (22,2*l·) angeschlossen sind,

2«, Heizkörper nach,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Trägerstoff der unstarren Heizplatte (12) aus Glasfaserfilz besteht.

3· Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Trägerstoff der unstarren Heizplatte (12) aus Textilstoff besteht. ' ' .

^. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsdrähte (18) der Heizplatte (12) aus Stahl bestehen und einen Widerstand von etwa 1,5 Ohm/cm aufweisen. /"" .

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5. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsdrähte (18) an der sie tragenden, unstarren Heizplatte (12) durch Vernähen befestigt sind.

6. Heizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernähen der Widerstandsdrähte (18) an der unstarren Heizplatte (12) mit einer Nähmaschine erfolgt, bei der der Widerstandsdraht im Schiffchen angeordnet ist und der komplementäre Nähfaden aus einem Terylengarn od.dergl. besteht,

7. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Endkanten der Heizplatte (12) auf Lücke versetzt liegenden Leitstücke (1°-) aus Kupferfolie bestehen, die zusammen mit den gruppenweise angeordneten Widerstandsdrähten (18) an der unstarren Heizplatte (12) vernäht sind.

8. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (11}A2) an ihren Enden mit paarweise in die Füllmasse (34-, 4-1) eingebetteten, oberen und unteren Steckhülsen (13) versehen, durch in die Steckhülsen (13) passende Steckstifte (14·) und die Endkanten der Heizkörper (11, 4-2) aufnehmende Stoßfugenstreifen (l6) aus elastischem Werkstoff zusammengehalten sind.

9. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den angenähten Widerstandsdrähten (18) versehene Heizplatte (12) an ihren zu den Widerstandsdrähten (l8) parallelen Längskanten durch flache Leitschie-

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nen (22,2*0 versteift sind, die die Stromzuführungsleitungen bilden, mit Isolierstreifen (27) zusätzlich abgedeckt sind und in die oberen und unteren Steckhülsen (13) übergehen.

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