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Die Erfindung betrifft einen Plattenheizkörper mit
mindestens einer Heizplatte, welche einen unteren Horizontalkanal
und mehrere Vertikalkanäle
aufweist, welche mit einer Flüssigkeit
gefüllt
sind, die mittels mindestens eines Elektroheizelementes aufheizbar
ist, welches entlang des unteren Horizontalkanales angeordnet ist,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Sogenannte Elektroplattenheizkörper werden
seit vielen Jahren als Zusatzheizungen oder als eigenständige Heizung
eingesetzt. Ein solcher Heizkörper
besteht im Wesentlichen aus einer mit Flüssigkeit gefüllten Heizplatte,
welche die Wärme
abstrahlt. Zur Wärmeerzeugung
ist ein elektrisches Heizelement vorgesehen, welches die Füssigkeit
aufheizt. Die aufgeheizte Flüssigkeit
durchströmt
dabei die Heizplatte, so dass diese möglichst großflächig die Wärme abstrahlen kann.
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Es ist bekannt, ein stabförmiges Elektroheizelement
innerhalb eines unteren Horizontalkanales anzuordnen, in welchem
die Flüssigkeit
erwärmt wird.
Die so aufgeheizte Flüssigkeit
kann dann durch Vertikalkanäle
nach oben steigen und die Heizplatte aufheizen.
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Für
einen solchen Elektroplattenheizkörper ist es erforderlich, den
Horizontalkanal entsprechend groß auszubilden, damit das Elektroheizelement
darin aufgenommen werden kann.
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Die Heizplatte muss also speziell
für einen derartigen
Elektroplattenheizkörper
hergestellt werden. Der Einsatz bestehender Fertigungsstraßen für Plattenheizkörper, welche
zur Herstellung von Heizkörpern
für Zentralheizungen
mit flachen Horizontalkanälen
eingesetzt werden, können
somit nicht oder nur nach aufwändigen
Umrüstungen
genutzt werden.
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Es wurde versucht, das Heizelement
in einem separaten Gehäuse
zur Heizplatte anzuordnen und die aufgeheizte Flüssigkeit über einen Zulauf und einen
Ablauf zwischen Heizplatte und dem Elektroheizelement zirkulieren
zu lassen. Bei einer solchen Anordnung hat sich jedoch ein nicht
befriedigender Wirkungsgrad zwischen eingesetzter elektrischer Energie
und abgegebener Heizleistung ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Plattenheizkörper
mit einem Elektroheizelement anzugeben, welcher bei einem einfachen
und kostengünstigen
Aufbau eine gleichwohl gute Heizleistung besitzt.
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Nach der Erfindung wird die Aufgabe
durch einen Plattenheizkörper
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Plattenheizkörper ist dadurch
gekennzeichnet, dass entlang des unteren Horizontalkanales für das Elektroheizelement
ein Aufnahmegehäuse
angebracht ist, welches über
eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen
oder einen Schlitz mit dem Horizontalkanal in Fluidverbindung steht.
Für den
erfindungsgemäßen Plattenheizkörper können herkömmliche
Heizplatten verwendet werden, welche auch bei Zentralheizungssystemen
zum Einsatz kommen. Es können
also bestehende Fertigungsstraßen
ohne oder zumindest ohne größere Umrüstungen
zur Fertigung eingesetzt werden. Dies ist insbesondere im Hinblick
auf die relativ teuren Stanz- und
Prägewerkzeuge äußerst wirtschaftlich. Lediglich
im Bereich des unteren Heizkanales wird eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen
oder ein länglicher
Schlitz eingebracht, wobei an den Pressenwerkzeugen üblicherweise
vorhandene Stanzwerkzeuge eingesetzt werden können. Entlang des unteren Horizontalkanales
mit den darin ausgebildeten Durchgangsöffnungen wird ein Aufnahmegehäuse für das Elektroheizelement
angebracht. Durch die Vielzahl von Durchgangsöffnungen besteht eine sehr gute
Fluidverbindung zum Horizontalkanal, so dass ein intensiver Flüssigkeitsaustausch
zwischen Horizontalkanal und dem Aufnahmegehäuse und damit eine sehr gute
Verteilung der aufgeheizten Flüssigkeit
in der Heizplatte erfolgen kann. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Heizplatte
deutlich.
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Für
eine wirtschaftliche Fertigung ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Heizplatte zweischalig aus zwei Blechplatten ausgeführt ist,
von welchen in zumindest eine ein Profil eingeprägt ist. Durch das Einprägen eines
Profiles können
in eine ebene Blechplatte, welche von einem Coil in die Fertigungsstraße abgespult
wird, die Vertikal- und Horizontalkanäle eingeprägt werden.
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Grundsätzlich kann für das Aufnahmegehäuse ein
beliebiger Hohlkörper
verwendet werden. Besonders wirtschaftlich ist es nach der Erfindung,
dass das Aufnahmegehäuse
ein U-Profil oder ein Rohrprofil aufweist, welches entlang des Horizontalkanales an
der Heizplatte befestigt ist. Dabei ist es besonders bevorzugt,
dass das U-Profil oder das Rohrprofil auf die Heizplatte aufgeschweißt ist.
U-Profile oder Rohr profile können
kostengünstig
als Stangenmaterial beschafft werden. Diese werden lediglich auf
die gewünschte
Länge des
Horizontalkanales zugeschnitten und müssen dann an ihren Stirnseiten
durch Verschlüsse
oder Verschlussplatten abgeschlossen werden. Durch ein Aufschweißen auf
die Heizplatte wird eine zuverlässige
und zugleich druckdichte Verbindung geschaffen. Selbstverständlich können auch andere
Verbindungsverfahren, wie Hartlöten
oder Kleben etc. zum Einsatz kommen.
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Für
eine zuverlässige
Befestigung ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass das Rohrprofil als
ein Rundrohr oder Mehrkantrohr ausgebildet ist. Als Mehrkantrohr
können
insbesondere Rechteck- oder Viereckrohre mit quadratischem Querschnitt zum
Einsatz kommen.
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Eine effiziente Anordnung des Elektroheizelementes
wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass das Elektroheizelement ein Heizstab ist, welcher
an einer Stirnseite des Aufnahmegehäuses in dieses eingebracht
und befestigt ist. Zusätzlich
können
im Aufnahmegehäuse
Zentrierelemente, insbesondere Zentrierringe vorgesehen sein, welche
eine zuverlässige
Anordnung und Befestigung des Heizstabes innerhalb des Aufnahmegehäuses sicherstellen.
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Nach der Erfindung können die
Durchgangslöcher
auf einer herkömmlichen
Fertigungsstraße
mit dem Stanzwerkzeug eingebracht werden, welches üblicherweise
in Vertikalkanäle
für Heizkörper für Zentralheizungssysteme
die Öffnungen
für Ventileinrichtungen
oder Anschlusseinrichtungen an die Heizrohre einbringt. Dabei ist
es nach der Erfindung bevorzugt, dass die Durchgangslöcher in
einem gleichen Abstand zueinander in eine Wandung des Horizontalkanales
eingebracht sind. Hierdurch kann sich eine gleichmäßige Strömung der
Flüssigkeit
in der Heizplatte einstellen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
besteht nach der Erfindung weiterhin darin, dass die Durchgangslöcher in
den Bereichen angeordnet sind, in welchen Vertikalkanäle in den
unteren Horizontalkanal münden.
Vorzugsweise sind die Durchgangsöffnungen
etwa bei jedem zweiten Vertikalkanal vorgesehen, so dass auch Vertikalkanäle für eine Rückströmung von
einem oberen Horizontalkanal vorgesehen sind.
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Der erfindungsgemäße Plattenheizkörper kann
lediglich eine Heizplatte oder auch drei oder vier oder mehr Heizplatten
aufweisen. Nach der Erfindung ist es jedoch besonders bevorzugt,
dass zwei nebeneinander angeordnete Heizplatten vorgesehen sind,
deren jeweiliger unterer Horizontalkanal mit einem gemeinsamen dazwischenliegenden
Aufnahmegehäuse
für das
Elektroheizelement verbunden ist. Es können so durch ein einzelnes
Elektroheizelement mit einem einzigen Aufnahmegehäuse zwei Heizplatten
mit aufgeheizter Flüssigkeit
versorgt werden. Im Aufnahmegehäuse
sind entsprechend zu beiden Seiten Öffnungen für ein Überströmen in die angrenzenden unteren
Horizontalkanäle
ausgebildet.
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Weiter ist es erfindungsgemäß, dass
ein Steuerungselement vorgesehen ist, welches im Bereich einer Rückseite
der Heizplatte angeordnet ist und gegenüber den seitlichen Abmessungen
der Heizplatte im Wesentlichen nicht übersteht. Insbesondere bei
zwei nebeneinander angeordneten Heizplatten ist das Steuerungselement
mit den Bedieneinheiten für
den Heizkörper
zwischen den beiden Heizplatten angeordnet. Der Heizkörper ist
somit insgesamt kompakt und das Steuerungselement mit der empfindlichen
Elektronik ist geschützt
zwischen den Heizplatten aus Stahl angeordnet.
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Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt
sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers;
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2 eine
schematische Seitenansicht, teilweise geschnitten, des Plattenheizkörpers von 1;
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3 eine
teilweise geschnittene Draufsicht auf den Plattenheizkörper von 2;
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4 eine
teilweise geschnittene Ansicht von oben auf den Heizkörper von 2 und 3;
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5 eine
vergrößerte Detailansicht
gemäß dem Ausschnitt
von 4;
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6 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers mit
zwei Heizplatten; und
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7 eine
Ausschnittsansicht von oben des Plattenheizkörpers von 6.
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Bei dem erfindungsgemäßen Plattenheizkörper 10 von 1 ist eine einzige Heizplatte 12 mit
einer Vielzahl von Vertikalkanälen 18 vorgesehen,
welche einen oberen Horizontalkanal 17 mit einem in dieser
Ansicht nicht zu erkennenden unteren Horizontalkanal verbinden.
Entlang des unteren Horizontalkanales ist ein längliches Aufnahmegehäuse 30 angeschweißt, in welchem
ein Elektroheizelement angeordnet ist. Die Vertikalkanäle 18,
die Horizontalkanäle 17 sowie das
Aufnahmegehäuse 30 sind
mit einer Flüssigkeit
gefüllt,
vorzugsweise ein Gemisch aus Wasser und Öl.
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Entlang des Aufnahmegehäuses 30 ist
weiterhin eine Befestigungsplatte 34 angeordnet, mit welcher
der Heizkörper 10 an
einer Wand befestigt werden kann oder welche auch zur Anbringung
einer weiteren Heizplatte dienen kann. Ein rechter Seitenbereich
des Plattenheizkörpers 10 wird
durch eine Seitenabdeckung 32 abgeschlossen, hinter welcher verdeckt
ein Steuerungselement 40 angeordnet ist, welches zur Steuerung
des Elektroheizelementes dient. Das Steuerungselement 40 weist
hierzu eine Bedieneinheit 42 mit Einstellknöpfen auf,
welche durch die Seitenabdeckung 32 hindurchragen.
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Wie im Weiteren aus den 2 bis 5 näher zu
entnehmen ist, ist innerhalb des Aufnahmegehäuses 30 entlang dem
unteren Horizontalkanal 16 ein stabförmiges Elektroheizelement 20 zum
Aufheizen der Flüssigkeit
angeordnet. Für
ein sicheres Positionieren des Heizelementes 20 im Aufnahmegehäuse 30 dient
ein Zentrierring 36 sowie eine mit dem Elektroheizelement 20 einschraubbare
Verschlusskappe 38, an welcher auch die Energiezuleitung
angeordnet ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Aufnahmegehäuse 30 ein
längliches
U-Profil, welches entlang des unteren Horizontalkanales 16 an der
Heizplatte 12 angeschweißt ist. Für einen hervorragenden Flüssigkeitsaustausch
zwischen dem Aufnahmegehäuse 30 und
dem unteren Horizontalkanal 16 ist in dessen Außenwandung
eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 22 eingestanzt,
welche zur offenen Seite des angeschweißten U-Profiles gerichtet sind.
Die Durchgangsöffnungen 22 sind
dabei jeweils in gleichmäßigen Abständen unterhalb
der Einmündungen
der Vertikalkanäle 18 in
den unteren Horizontalkanal 16 eingebracht. Es kann sich
so ein sehr guter Flüssigkeitsaustausch
und eine sehr gute Zirkulation des aufgeheizten Wassers vom Aufnahmegehäuse 3 in
den unteren Horizontalkanal 16 und damit in die Vertikalkanäle 18 ergeben.
Die aufgeheizte Flüssigkeit
kann sich so besonders schnell und gleichmäßig in der Heizplatte 12 verteilen,
so dass eine sehr gute Wärmeabstrahlung
erreicht wird.
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In den 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers 10' mit zwei Heizplatten 12, 14 gezeigt.
An der ersten Heizplatte 12 ist, wie vorausgehend beschrieben,
ein Aufnahmegehäuse 30 mit
einem darin angeordneten Elektroheizelement 20 vorgesehen,
welcher über
eine Verschlusskappe 38 mit elektrischer Energie versorgt
wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist an der zweiten
Heizplatte 14 entlang des unteren Horizontalkanales ein ähnlich dem
Aufnahmegehäuse 30 ausgebildetes
Verteilergehäuse 31 angeschweißt, welches über Verbindungselemente 28 in
Fluidverbindung mit dem Aufnahmegehäuse 30 steht. Somit
kann durch das Elektroheizelement 20 aufgeheizte Flüssigkeit vom
Aufnahmegehäuse 30 über die
Verbindungselemente 28 in das Verteilergehäuse 31 und
von dort auch in die zweite Heizplatte 14 strömen. Zur
Verbesserung der Wärmeabgabe
kann an den Innenseiten der beiden Heizplatten 12, 14 jeweils
ein Konvektorblech 15 befestigt sein.