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Die
Erfindung betrifft eine Heizelementanordnung für einen Raum, insbesondere
als Raumteiler, umfassend mehrere bevorzugt gleichartige, langgestreckte,
zu ihren Längsachsen
parallel zueinander angeordnete Heizelemente.
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Derartige
Heizelementanordnungen sind als sog. Heizkörper in unterschiedlichsten
Ausgestaltungen bekannt. Häufig
bestehen Heizkörper
für Zentralheizungen
aus einer Vielzahl von nebeneinander liegenden Rohren, die quasi
die einzelnen Heizelemente bilden. Die Rohre werden an das Zirkulationssystem
der Zentralheizung beidseitig über
entsprechende Verteiler angeschlossen. Beispielsweise sind auch
sog. Vertikalheizkörper
bekannt, die auch als Raumteiler fungieren können. Die bekannten Heizkörper sind
statisch und weisen keine beweglichen Heizelemente auf.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Heizelementanordnung für einen
Raum anzugeben, die sich individuell an die Wünsche des Nutzers anpassen lässt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe mit einer Heizelementanordnung gemäß Anspruch 1.
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Wenn
ein Heizelement um seine Längsachse
verdreht werden kann, kann bei einem flächigen Heizelement die Wärmeabstrahlfläche auf
eine gewünschte
Abstrahlrichtung eingestellt werden. Besonders bevorzugt sind alle
Heizelemente der Heizelementanordnung drehbar gelagert, so dass
die parallel nebeneinander liegenden Heizelemente alle zu im Wesentlichen
gleicher Abstrahlrichtung ausgerichtet werden können. In Verbindung mit einem
Aufbau der Heizelementanordnung in einem Raum als Raumteiler ergeben
sich je nach Einstellung und Ausbildung der Heizelemente unterschiedliche
Wärmeabstrahlcharakteristiken
und zugleich interessante ästhetische Veränderungen.
Die Längsachsen können beliebig
im Raum orientiert sein. Bevorzugt sind sie senkrecht oder waagerecht
angeordnet.
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Wenn
die Heizelemente elektrische Heizwiderstände aufweisen, können die
Heizelemente technisch einfach ähnlich
einer elektrischen Wandheizung beheizt werden. Zur Zuführung der
Heizenergie sind lediglich zwei Stromanschlüsse zum Heizelement vorzusehen.
Diese können
entweder über Schleifringe
bei um ihre Längsachse
uneingeschränkt
drehbar ausgebildeten Heizelementen bzw. mittels unmittelbar angeschlossener
elektrischer Leiter mit eingeschränktem Drehwinkel des Heizelements
realisiert werden.
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Dadurch,
dass die Heizelemente Zirkulationsleitungen aufweisen, durch die
ein Wärmeträgermedium
einer Zentralheizung geleitet wird, kann die Heizelementanordnung
energetisch günstig
an eine vorhandene Zentralheizung angeschlossen werden.
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Um
eine individuelle Installation von Heizwiderständen und/oder Zirkulationsleitungen
am Heizelement zu ermöglichen,
ist das Heizelement als Hohlkörper
ausgebildet, wobei der Heizwiderstand und/oder die Zirkulationsleitung
in wärmeleitenden Kontakt
innenseitig des Hohlkörpers
angeordnet sind.
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Wenn
der Hohlkörper
aus Keramik und/oder Glas gebildet ist, bestehen auch bei einer
starken Erwärmung
des Heizelementes nur geringe thermische Ausdehnungen, die an den
Einfassungen des Heizelementes unproblematisch aufgenommen werden können.
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Wenn
der Hohlkörper
aus Metall, insbesondere Blech gebildet ist, wird ein konstruktiv
bewährtes
Baumaterial für
Heizkörper
verwendet, das auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit
hat. Die erheblich stärkere
thermische Ausdehnung kann durch entsprechend ausgebildete Halterungen
der Heizelemente aufgefangen werden.
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Ergänzend kann
der metallische Hohlkörper außenseitig
mit Keramikelementen belegt sein, um die Wärmeabstrahlung auf die gesamte
Oberfläche des
Keramikelementes gleichmäßiger zu
verteilen und eine ansprechende Oberfläche des Heizelementes anzubieten.
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Dadurch,
dass zu jedem Heizelement eine erste Halterung an einer ersten Stirnseite
des langgestreckten Heizelements und eine zweite Halterung an der
der ersten Stirnseite gegenüberliegenden
zweiten Stirnseite vorgesehen sind, wird eine technisch einfache
Halterung der Heizelemente mit gleichzeitiger Realisierung der Drehbarkeit
um ihre Längsachse
realisiert.
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Wenn
die ersten Halterungen in einer ersten Installationsschiene und
die zweiten Halterungen in einer zweiten Installationsschiene angeordnet
sind, vereinfacht sich die Installation der Heizelementanordnung
weiter, da im Raum lediglich die Installationsschienen an geeigneten
Stellen montiert werden müssen
und darin die Halterungen befestigt werden. Es wird somit vermieden,
dass für
jedes Heizelement gesondert Halterungen im Raum an Wänden, Böden oder
Decken befestigt werden müssten.
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Bevorzugt
sind die Installationsschienen in Wänden, Böden, Decken des Raumes bündig eingelassen.
Mit eingelassenen Installationsschienen werden Stolper- und Schmutzfallen
vermieden. Ferner lässt
sich eine Verschiebbarkeit der Heizelemente in den Installationsschienen
ausbilden. Somit könnte eine
individuelle Aufteilung der Heizelemente entlang der Installationsschienen
ermöglicht
werden. Ferner ist es möglich,
die Heizelemente, bei entsprechend flacher Ausbildung, ähnlich eines
Lamellenvorhanges zu einem Ende der Installationsschienen zusammenzuschieben.
Bei der Verwendung der Heizelementanordnung als Raumteiler ist somit
eine individuelle Einstellung des Raumteilers denkbar.
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Um
das Wärmeträgermedium
in das drehbar gehalterte Heizelement zu leiten, enthalten die erste und
zweite Halterung je eine Anschlussleitung für die Zirkulationsleitung.
Beispielsweise enthalten die Halterungen Aufnahme öffnungen,
in die koaxial zur Längsachse
vorgesehene Rohrstummel am Heizelement einsteckbar sind. Zwischen
Rohrstummel und Aufnahmeöffnung
sind geeignete Dichtungen, beispielsweise O-Ringdichtungen vorzusehen.
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Die
individuelle Einstellung der Heizelementanordnung ist bevorzugt
mittels eines fernsteuerbaren Antriebs mit einem Elektromotor mit
Getriebe möglich.
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Bevorzugt
sind eine Vielzahl von drehbar ausgebildeten Heizelementen mit einem
Abstand gleichbeabstandet nebeneinander angeordnet, wobei das Heizelement
einen elliptischen, lamellen- oder flügelförmigen Querschnitt mit einer
langen Achse und einer kurzen Achse aufweist, wobei der Abstand
ungefähr
der langen Achse entspricht und deutlich größer als die kurze Achse ist.
Damit ist gewährleistet,
dass bei fluchtender Einstellung der nebeneinanderliegenden Heizelemente
sich ein quasi geschlossenes Bild der Heizelementanordnung ergibt,
wobei sich bei Verstellung der Heizelemente um ca. 90° ein weitestgehend
offenes Ansichtsbild ergibt.
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Wenn
der Abstand zwischen zwei nebeneinander liegenden Heizelementen
ein wenig größer als die
lange Achse des Heizelementes ist, können sich die Heizelemente
voneinander unbeeinflusst frei um ihre Längsachse drehen. Alternativ
kann der Abstand zwischen zwei benachbarten Heizelementen auch ein
wenig kleiner als die lange Achse des Querschnitts der Heizelemente
sein. In diesem Falle lassen sich die Heizelemente um ihre Längsachse
nicht vollständig,
sondern vorzugsweise nur um einen Winkel von bis zu 160°, insbesondere
90° verstellen. Bei
im Wesentlichen fluchtender Ausrichtung der Heizelemente entlang
ihrer langen Achsen ergibt sich eine geschlossene, leicht überlappende
Anordnung der Heizelementanordnung.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
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Darin
zeigt:
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1 eine
räumliche
Ansicht einer Heizelementanordnung,
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2 einen
horizontalen Schnitt durch die in 1 dargestellte
Heizelementanordnung und
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3 eine
Seitenansicht der in den 1 und 2 dargestellten
Heizelementanordnung.
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In 1 ist
eine Heizelementanordnung in einem Ausführungsbeispiel als Raumteiler
in einem Wohnraum R in räumlicher
Ansicht dargestellt. Die Heizelementanordnung besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zehn parallel zueinander angeordneten, langgestreckten Heizelementen 1.
Jedes Heizelement 1 hat eine Längsachse L, um die das Heizelement
drehbar gelagert ist. Wie aus 1 ersichtlich,
ist die Heizelementanordnung im Raum R beabstandet zu den Wänden W als
Raumteiler angeordnet.
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Jedes
Heizelement 1 weist beispielsweise elliptischen Querschnitt
auf, wie aus der Horizontalschnittdarstellung in 2 ersichtlich.
Bevorzugt weist der elliptische Querschnitt eine starke Exzentrizität auf, so
dass eine lange Achse a erheblich größer als die dazu senkrechte
kurze Achse b, beispielsweise a = 2 × b bis 4 × b, ist. Alternativ kann das
Heizelement auch einen rechteckigen, insbesondere schmal rechteckigen,
gewölbten,
tragflächenförmigen oder
gar dreieckigen Querschnitt aufweisen.
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In 3 ist
in einer Seitenansicht die Heizelementanordnung gemäß 1 dargestellt.
Die zehn Heizelemente 1 sind mit ihren Längsachsen
L vertikal im Raum R angeordnet. Selbstverständlich können die Heizelemente auch
in anderer räumlicher
Orientierung, insbesondere waagerechter orientiert werden. Die Heizelemente 1 sind
gleichbeabstandet zueinander in einer ersten Installationsschiene 21 am Boden
B und einer zweiten Installationsschiene 22 an der Decke
D gehaltert. Der Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Heizelementen 1 beträgt Δx, wie in 2 dargestellt.
In den Installationsschienen 21, 22 sind Halterungen 23, 24 angeordnet,
die entweder in der Installationsschiene befestigt oder darin verschiebbar
gehaltert sind. Der ersten Installationsschiene 21 am Boden
B des Raumes R sind die ersten Halterungen 23 zugeordnet.
Der zweiten Installationsschiene 22 sind die zweiten Halterungen 24 zugeordnet.
Die Halterungen 23, 24 weisen hier nicht näher dargestellte
Aufnahmeöffnungen
auf, in die an den Heizelementen 1 an ihren Stirnseiten
angeordnete Rohrstummel 14 einsteckbar sind. An den ersten
Halterungen 23 ist ein Aufnahmelager zur Aufnahme des Eigengewichts
des Heizelementes 1 vorgesehen.
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Bevorzugt
sind bei einer Vertikalanordnung der Heizelemente 1, wie
im Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 dargestellt, die zweiten Halterungen 24 so
ausgebildet, dass ein Heizelement 1 mit seinem an der oberen
Stirnseite angeordneten Rohrstummel 14 zunächst in
die zweite Halterung 24 eingesteckt, dann über die
zugeordnete untere, erste Halterung 23 eingeschwenkt und
in die dort vorgesehene Aufnahmeöffnung
abgesenkt wird. Durch Vorsehen von geeigneten Abdichtungsmitteln,
beispielsweise O-Ringen, kann über
diese Halterungen 23, 24 auch das zu einer Zirkulationsleitung 13 zu-
bzw. abzuführende
Wärmeträgermedium
geleitet werden.
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Jedes
Heizelement 1 aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist aus einem Hohlkörper 10 gebildet,
der beispielsweise aus VA-Blech geformt und außenseitig mit Keramikelementen 11 belegt
ist. Die Keramikelemente 11 sind bevorzugt halbschalige Teile,
mit möglichst
großer
Längserstreckung.
Je nach Fertigungsmöglichkeiten
kann somit das Heizelement in Deckenhöhenlänge dreiteilig, zweiteilig oder
sogar nur einteilig gebildet sein.
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Im
Inneren des Hohlkörpers 10 ist
ein elektrischer Heizwiderstand 12 in Form eines Widerstandsdrahtes,
bevorzugt meanderförmig
auf der Innenseite des Hohlkörpers 10 aufgebracht.
Die elektrische Zuleitung kann von einer Stirnseite, beispielsweise
von der oberen, wie in 3 dargestellt, erfolgen. Der elektrische
Heizwiderstand 12 ist dann als Leiterschleife in dem Hohlkörper 10 des
Heizelements 1 angeordnet.
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Ferner
ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
im Heizelement 1 eine Zirkulationsleitung 13 zur Führung eines
Wärmeträgermediums
einer Zentralheizung wärmeleitend
an der Innenseite des Hohlkörpers 10 angebracht.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind alle Heizelemente 1 drehbar in ihren Halterungen 23, 24 gelagert.
Zur Verstellung der Heizelemente 1 um ihre Längsachse
L kann beispielsweise eine die Heizelemente verbindende Schubstange
vorgesehen werden. Die Schubstange kann dann von einer Seite, bevorzugt
mittels Elektromotor fernsteuerbar betätigt werden. Bei einer derartigen
Gestaltung lassen sich Verstellwinkel von 90° bis ca. 160° realisieren.
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Eine
derartige Heizelementanordnung kann beispielsweise als Raumteiler
in Wohnräumen,
insbesondere in Bädern
und Wellness-Bereichen etc. eingesetzt werden. Durch die Verstellung
der lamellenartig wirkenden Heizelemente um ihre Längsachse
kann die Wärmeabstrahlcharakteristik
der Heizelementanordnung verändert
werden. Darüber
hinaus kann je nach Einstellung der Heizelemente ein blickdichter
Raumteiler oder ein Raumteiler mit Durchsichtmöglichkeit bereitgestellt werden.
Bei der Verwendung von Keramikelementen wird bei der Wärmeabgabe
ein besonders hoher Anteil von Strahlungswärme erzeugt, der eine besonders
wohlige Wärme
bildet. Ferner sind keramische Oberflächen hygienisch und ästhetisch
wertvoll.
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- 1
- Heizelement
- 10
- Hohlkörper
- 11
- Keramikelement
- 12
- elektrischer
Heizwiderstand
- 13
- Zirkulationsleitung
- 14
- Rohrstummel
- 21
- erste
Installationsschiene
- 22
- zweite
Installationsschiene
- 23
- erste
Halterung
- 24
- zweite
Halterung
- a
- lange
Achse
- b
- kurze
Achse
- Δx
- Abstand
- B
- Boden
- D
- Decke
- L
- Längsachse
- R
- Raum
- W
- Wand