DE202018101632U1 - Elektrische Heizvorrichtung zur Beheizung eines Körpers und System aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper und einer elektrischen Heizvorrichtung zur Beheizung des zu beheizenden Körpers - Google Patents

Elektrische Heizvorrichtung zur Beheizung eines Körpers und System aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper und einer elektrischen Heizvorrichtung zur Beheizung des zu beheizenden Körpers Download PDF

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Abstract

Elektrische Heizvorrichtung (100,200) zur Beheizung eines Körpers (10,20), der einen Außendurchmesser (D) und einen Querschnitt (Q) aufweist, wobei die elektrische Heizvorrichtung (100,200) ein Gehäuse (110,210) aufweist, in dessen Innenraum mindestens ein elektrisches Heizelement (130,140,230,240) so angeordnet ist, dass es elektrisch vom Gehäuse (110,210) isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) zumindest einen an den Außendurchmesser (D) des Körpers (10,20) angepassten Abschnitt aufweist, dessen Krümmung so an den Außendurchmesser des Körpers (10,20) angepasst ist, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) derart auf den Körper (10,20) auflegbar oder, insbesondere senkrecht zu dessen Verlaufsrichtung, aufschiebbar ist, dass ein flächiger Kontakt zwischen einem Teil des Außendurchmessers und dem angepassten Abschnitt der elektrischen Heizvorrichtung (100,200) vorliegt und dass das elektrische Heizelement (130,140,230, 240) abschnittsweise eine entsprechende Krümmung aufweist.

Description

  • Elektrische Heizvorrichtungen stellen eine weit verbreitete Möglichkeit dar, Körper, insbesondere Rohre, und damit im Fall von Rohren auch Fluide, die durch die entsprechenden Rohre geleitet werden zu beheizen.
  • Es besteht aber insbesondere in Fällen, in denen es möglich sein soll, die elektrische Heizvorrichtung nachträglich an einem Körper anzuordnen, in denen sie aber nicht mehr in Verlaufsrichtung auf den Körper aufgeschoben werden kann, noch Verbesserungsbedarf insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung der Oberflächenbelastung des elektrischen Heizelements der elektrischen Heizvorrichtung.
  • Bekannte Kategorien dieser Art von elektrischer Heizvorrichtung sind insbesondere einerseits Heizmanschetten und Heizbänder, die aus einem verformbaren Material bestehen, bei der Anordnung am Körper an diesen anmodelliert werden und dann (hoffentlich) in dieser Position verbleiben und Bandheizkörper, von denen das zu beheizende Rohr im Regelfall schellenartig umgeben wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte elektrische Heizvorrichtung zur Beheizung eines Körpers, insbesondere eines Rohrs und ein verbessertes System aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper, insbesondere einem zu beheizenden Rohr und einer elektrischen Heizvorrichtung zur Beheizung des Körpers bzw. Rohrs bereitzustellen, bei dem ein wohldefiniertes Temperaturprofil mit einer kompakt ausgeführten und einfach installierbaren elektrischen Heizvorrichtung auch bei beengtem Bauraum erreicht wird und gleichzeitig ein großflächiger Kontakt mit dem zu beheizenden Körper so bereitgestellt wird, dass eine möglichst hohe Heizleistung bei möglichst niedriger Oberflächenbelastung des elektrischen Heizelements erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Heizvorrichtung zur Beheizung eines Körpers, bevorzugt eines Rohrs, mit dem Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und ein System aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper, insbesondere einem Rohr, und einer solchen elektrischen Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung ist zur Beheizung eines Körpers, der einen Außendurchmesser D und einen Querschnitt Q aufweist und bevorzugt ein Rohr ist bestimmt. Sie weist ein Gehäuse auf, das insbesondere vorzugsweise aus Metall gefertigt ist. Im Innenraum des Gehäuses ist mindestens ein elektrisches Heizelement so angeordnet, dass es elektrisch vom Gehäuse isoliert ist.
  • Erfindungswesentlich ist, dass die elektrische Heizvorrichtung zumindest einen an den Außendurchmesser des Körpers angepassten Abschnitt aufweist, dessen Krümmung so an den Außendurchmesser des Körpers angepasst ist, dass die elektrische Heizvorrichtung derart auf den Körper auflegbar oder (insbesondere aus Richtung senkrecht zur Verlaufsrichtung des Körpers, die im Fall eines Rohres durch dessen Mittelachse vorgegeben wird,) aufschiebbar ist, dass ein flächiger Kontakt zwischen einem Teil des Außendurchmessers und dem angepassten Abschnitt der elektrischen Heizvorrichtung vorliegt und dass das elektrische Heizelement eine entsprechende Krümmung aufweist.
  • Eine entsprechende Krümmung weist das elektrische Heizelement insbesondere dann auf, wenn es Abschnitte aufweist, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung des angepassten Abschnitts und damit des Körpers und in etwa in konstantem Anstand zur Außenfläche des Körpers, an der der gekrümmte Abschnitt des elektrischen Heizelements anliegt, verlaufen. Insbesondere werden dabei also auch Unterschiede in der Krümmung, die durch den -in der Praxis geringen- Abstand zwischen dem Außenradius des Körpers und dem elektrischen Heizelement bedingt sind, vernachlässigt.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die elektrische Heizvorrichtung einen U-förmigen Querschnitt mit einem bogenförmigen Abschnitt und mit zwei Schenkeln hat, wobei die Außenkonturen des U-förmigen Querschnitts durch Abschnitte des Gehäuses vorgegeben sind, wobei der Innenradius r des bogenförmigen Abschnitts halb so groß ist wie der Außendurchmesser D des Körpers, zu dessen Beheizung die elektrische Heizvorrichtung dienen soll, so dass bei bestimmungsgemäß am zu beheizenden Körper angeordneter elektrischer Heizvorrichtung eine Hälfte des Querschnitts des Körpers im bogenförmigen Abschnitt bzw. genauer gesagt in dessen innerer Wölbung aufgenommen ist und die Schenkel sich im Wesentlichen in tangentialer Richtung zur Außenkontur des Körpers erstrecken.
  • Das Gehäuse kann also als ein Profilrohr mit einem U-förmigen Rohrinnenraum verstanden oder beschrieben werden, auch wenn es auf andere Weise, insbesondere durch Umformen eines rechteckigen oder ovalen Rohrs, in die U-Form gebracht worden sein kann. Dementsprechend weist es eine U-förmige Innenkontur, eine U-förmige Außenkontur auf, die an den Schenkeln jeweils mit einem Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind.
  • Dementsprechend kann man den bogenförmigen Abschnitt des Gehäuses als ein Kreisringsegment auffassen, das insbesondere in Polarkoordinaten beschrieben einen Winkelbereich von 180° überdeckt, wobei der Innenradius dieses Kreissegments an den Außendurchmesser des zu beheizenden Körpers angepasst ist. Die sich an dieses Kreisringsegment anschließenden Schenkel verlaufen dann im Wesentlichen tangential zum zu beheizenden Körper und im Wesentlichen parallel zueinander, wobei „im Wesentlichen“ jeweils bedeutet, dass eine Abweichung von unter 5° akzeptabel ist und im Hinblick auf eine Abweichung, die dazu führt, dass der Abstand der dem bogenförmigen Abschnitt zugewandten Enden der Schenkel voneinander größer ist als der diesen Enden gegenüberliegenden Enden der Schenkel sich lediglich so weit verringert, dass ein Aufschieben auf den zu beheizenden Körper aus radialer Richtung noch möglich bleibt, sogar wünschenswert sein kann.
  • Diese spezielle geometrische Ausgestaltung der elektrischen Heizvorrichtung bringt zwei Effekte mit sich: einerseits ist eine so gestaltete elektrische Heizvorrichtung einfach und zuverlässig am Körper anordenbar, weil die Schenkel des U die Positionierung der elektrischen Heizvorrichtung erleichtern und gegebenenfalls stabilisieren können. Andererseits zeigt sich, dass obwohl an den Schenkeln kein direkter Kontakt mehr zum Körper besteht, trotzdem die Effizienz der Beheizung spürbar gesteigert wird.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn in dem Gehäuse mindestens zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente angeordnet sind, so dass zwei unabhängige Heizkreise vorhanden sind. Dies ist insbesondere immer dann wünschenswert, wenn unterschiedliche Heizstufen realisiert werden sollen, die einzeln zu- oder abgeschaltet werden können. Ein anderer wichtiger Anwendungsfall sind Anwendungen, die mit deutlich voneinander abweichenden elektrischen Betriebsbedingungen arbeiten können sollen, beispielsweise wahlweise gespeist durch das Bordnetz eines Wohnmobils während der Fahrt und durch einen regulären Netzanschluss, wenn das Wohnmobil auf einem Campingplatz mit Stromanschluss steht.
  • Dementsprechend ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieses Merkmals vorgesehen, dass zumindest zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente eine unterschiedliche Heizleistung und/oder unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben.
  • Je nach den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest zwei voneinander unabhängigen elektrischen Heizelemente mit einem Versatz in Richtung von der Innenkontur des U-förmigen Querschnitts zur Außenkontur des U-förmigen Querschnitts zueinander angeordnet sind und/oder sich teilweise überlappen. Dementsprechend sind sie in dieser Anordnung zumindest abschnittsweise übereinander im Gehäuse angeordnet.
  • Es kann aber auch Vorteile haben, wenn zumindest zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente in unterschiedlichen Abschnitten des U-förmigen Querschnitts, also im Gehäuse nebeneinander oder noch anders formuliert in einer Polarkoordinatendarstellung bezogen auf die Körpermittelachse in unterschiedlichen Polarwinkelbereichen angeordnet sind. Sie können dann insbesondere symmetrisch ausgeführt werden; es kann aber auch insbesondere dann, wenn mit die elektrischen Heizelemente mit unterschiedlichen elektrischen Betriebsbedingungen wie z.B. verschiedenen Betriebsspannungen, mit denen die voneinander unabhängigen elektrischen Heizelemente betrieben werden, gearbeitet wird, sinnvoll sein, unterschiedlich große Abschnitte mit den unabhängigen elektrischen Heizelementen zu belegen und so unterschiedlich viel Bauraum zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, die insbesondere positive Auswirkungen auf die verfügbare Heizleistung hat ist vorgesehen, dass zumindest ein elektrisches Heizelement teilweise im bogenförmigen Abschnitt und teilweise in einem Schenkel des U-förmigen Querschnitts angeordnet ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Variante der Erfindung liegt vor, wenn zumindest ein elektrisches Heizelement ein auf einen Wicklungsträger gewickelter Widerstandsdraht ist. Der Wicklungsträger kann insbesondere eine Mikanitplatte oder eine Stapel von Mikanitplatten sein.
  • Während grundsätzlich auch eine Einbettung des elektrischen Heizelements in ein Pulver oder Granulat eines elektrisch nicht leitenden aber Wärme gut leitenden Materials wie beispielsweise Magnesiumoxid möglich ist, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein elektrisches Heizelement durch eine oder mehrere Isolierstoffplatten von dem Gehäuse und/oder anderen elektrischen Heizelementen isoliert ist. Mehrere Isolierstoffplatten zu verwenden ist dabei vorteilhaft, weil bei einem Umformprozess zur Schaffung der gekrümmten Anlagefläche Risse in solchen Platten auftauchen und die Wahrcheinlichkeit, dass diese so liegen, dass ein durchgehender Riss auftritt, durch Verwndung einer Mehrsahl von Platten entscheidend reduziert wird. Bei Stapeln von Isolierstoffplatten kann dieses Risiko vorteilhaft noch weiter reduziert werden, wenn diese auch mindestens eine Lage Isolierstoffvlies und/oder eine Lage Isolierstofffolie, z.B. aus Kapton oder Nomex, enthalten.
  • Zur Befestigung der elektrischen Heizvorrichtung auf dem Körper ist es vorteilhaft, wenn die Schenkel mechanisch gegeneinander vorgespannt sind, so dass eine Klemmwirkung auf einen zwischen ihnen angeordnetes Körper mit Außendurchmesser D ausgeübt wird.
  • Dabei kann die Länge der Schenkel insbesondere kürzer sein als der halbe Außendurchmesser D des zu beheizenden Körpers.
  • Insbesondere ist die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung vorteilhafterweise aus einer flachen elektrischen Heizvorrichtung durch Umformen in U-Form entstanden. Dies ermöglicht eine überaus einfache Herstellung der elektrischen Heizvorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße System aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper, der insbesondere bevorzugt ein Rohr ist, und einer elektrischen Heizvorrichtung zur Beheizung des zu beheizenden Körpers, wobei der zu beheizende Körper einen Außendurchmesser D und einen Querschnitt Q aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Heizvorrichtung zur Beheizung des zu beheizenden Körpers eine erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung nach einer der eben beschriebenen Ausführungsformen ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigt:
    • 1a: Eine Außenansicht einer elektrischen Heizvorrichtung zum Beheizen eines Körpers,
    • 1b: eine partielle Darstellung eines Systems aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper und der elektrischen Heizvorrichtung zum Beheizen eines Körpers aus 1a,
    • 1c: einen schematischen Querschnitt durch das System aus 1b,
    • 1d: eine detailliertere Ausschnittsvergrößerung aus 1c,
    • 1e: einen Innenaufbau der elektrischen Heizvorrichtung aus 1a-d vor dem Umformen in U-Form,
    • 2a: einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform Systems aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper und der elektrischen Heizvorrichtung zum Beheizen eines Körpers,
    • 2b: eine detailliertere Ausschnittsvergrößerung aus 2a, und
    • 2c: einen Innenaufbau der elektrischen Heizvorrichtung aus 2a und 2b vor dem Umformen in U-Form.
  • 1a zeigt eine Außenansicht einer elektrischen Heizvorrichtung 100. Man erkennt von außen ein Gehäuse 110 mit U-förmigem Querschnitt, das beispielsweise aus Metall und insbesondere als U-Profilrohr ausgeführt sein kann und das dementsprechend einen bogenförmigen Abschnitt 111 und zwei Schenkel 112,113 aufweist. Diese sind jeweils zusammengesetzt aus durch die Gehäusewandabschnitte gebildeten entsprechenden Abschnitte der Außenkontur 114 und der Innenkontur 116 des U-förmigen Querschnitts, die jeweils ebenfalls U-förmig sind und durch Verbindungsabschnitte 117,118 miteinander verbunden werden. Man erkennt ferner die Anschlussleitungen 120,121,122,123 der elektrischen Heizvorrichtung.
  • 1b zeigt eine partielle Darstellung eines Systems 1, nämlich den durch ein Rohr gebildeten zu beheizenden Körper 10 der Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper mit Außendurchmesser D und Querschnitt Q und die bestimmungsgemäß auf diesem angeordnete elektrischen Heizvorrichtung 100 zum Beheizen eines Rohrs aus 1a.
  • Wie man besonders gut in der schematischen Querschnittsdarstellung der 1c erkennt, ist der Innenradius r des bogenförmigen Abschnitts 111 halb so groß wie der Durchmesser D des durch das Rohr gebildeten zu beheizenden Körpers 10 (und somit ebenso groß wie dessen Außenradius), so dass bei der in 1c bestimmungsgemäß am zu beheizenden Körper 10 angeordneten elektrischer Heizvorrichtung 100 eine Hälfte des Körperquerschnitts Q des zu beheizenden Körpers 10 in der inneren Wölbung des bogenförmigen Abschnitt 111 aufgenommen ist und die Schenkel 112,113 sich im Wesentlichen in tangentialer Richtung zur Außenkontur des Körpers 10 erstrecken.
  • Ferner erkennt man, dass die elektrischen Heizelemente 130, 140 ebenfalls gekrümmt sind. Zumindest der bogenförmige Abschnitt 111 ist also ein an den Außendurchmesser D des Körpers 10 angepasster Abschnitt, dessen Krümmung so an den Außendurchmesser D des Körpers 10 angepasst ist, dass die elektrische Heizvorrichtung 100 derart auf den Körper 10 auflegbar oder senkrecht zu dessen Verlaufsrichtung aufschiebbar ist, dass ein flächiger Kontakt zwischen einem Teil des Außendurchmessers und dem angepassten Abschnitt der elektrischen Heizvorrichtung 100 vorliegt, wobei auch die elektrischen Heizelemente 130,140 eine entsprechende Krümmung aufweisen.
  • 1c bleibt insbesondere im Hinblick auf den Aufbau der elektrischen Heizelemente 130,140 der elektrischen Heizvorrichtung schematisch. Sie werden in diesem Beispiel durch mit Heizdraht 131,141 bewickelte Wicklungsträger 132,133 gebildet, was in 1e, die die verwendeten elektrischen Heizelemente 130,140 vor dem Umformen in ihre endgültige Form zeigt vollständig und in der Ausschnittsvergrößerung gemäß 1d teilweise zu erkennen ist. In 1c ist lediglich die Lage der elektrischen Heizelemente 130,140 und ihre Einbettung in den wärmeleitenden Isolierstoff 150, der entweder in Form von Platten, beispielsweise Mikanitplatten, Vliesen oder Folien, z.B. Kapton- oder Nomex-Folien oder in Form von Pulver, beispielsweise Magnesiumoxid, eingebracht sein kann und eine elektrische Isolation der elektrischen Heizelemente 130,140 bzw. genauer ihrer Heizdrähte 131,141 vom Gehäuse 110 sicherstellt, skizziert. Wie man in der 1c erkennt, sind zwei elektrische Heizelemente 130,140 nebeneinander angeordnet, so dass unterschiedliche Abschnitte des U zwei voneinander unabhängigen Heizkreisen zugeordnet sind.
  • Detaillierter ist der Aufbau der Heizelemente 130,140 insbesondere der 1e zu entnehmen, in der sie vor dem Umformen gezeigt sind. Dort erkennt man, dass sie in diesem Beispiel jeweils durch auf Wicklungsträger 132,142 gewickelte Heizdrähte 131,141 gebildet werden, die jeweils neben der Wicklung vom Wicklungsende zum Wicklungsanfang zurückgeführt werden und mit den Anschlussleitungen 120,121,122,123 verbunden sind. Die Heizelemente 130,140 können mit Isolierstoff in ein flaches Gehäuse eingeführt und dann, gegebenenfalls nach Verschließen der Stirnseiten des Gehäuses, in die U-Form umgeformt werden. Die Heizdrähte 131,141 haben offensichtlich unterschiedliche Querschnitte, unterscheiden sich also hinsichtlich ihrer Heizleistung (was aber auch z.B. durch unterschiedliche Wicklungsdichte erreicht werden kann) und/oder unterschiedliche elektrische Eigenschaften, können also z.B. auch für den Betrieb mit unterschiedlichen Spannungen optimiert sein.
  • Wie bereits erwähnt und in 1c und 1d gut erkennbar, sind die so aufgebauten elektrischen Heizelemente 130,140 in der elektrischen Heizvorrichtung 100 in einem gekrümmten Zustand angeordnet, bei dem der Krümmungsmittelpunkt dieser Krümmung auf der parallel zur Wicklungsrichtung, die das Fortschreiten der einzelnen Windungen auf dem Wicklungsträger beschreibt, orientierten Mittelachse des als Rohr ausgeführten Körpers 10 liegt. Wie man sich leicht vorstellten kann und zumindest ansatzweise auch in der Detaildarstellung der 1d erkennen kann, bedeutet dies auch, dass es Abschnitte von Heizdrähten gibt, die insbesondere mit einer Steigung von weniger als 5 Grad, vorzugsweise weniger als 1 Grad, relativ zur Verlaufsrichtung des Körpers in dessen Umfangsrichtung verlaufen.
  • Dieser generelle Aufbau ist auch in der Detailvergrößerung der 1d nachvollziehbar. Der eigentliche Grund für das Hinzufügen dieser Darstellung ist jedoch, dass sie einen weiteren Design-Freiheitsgrad für die elektrische Heizvorrichtung 100 betont, nämlich wie weit sich die jeweiligen elektrischen Heizelemente, im dargestellten Fall das elektrische Heizelement 130, in einen Schenkel, hier den Schenkel 112 des U hinein erstreckt. In der 1d endet das elektrische Heizelement 130 im bogenförmigen Abschnitt 111. Im Gegensatz dazu ist, wie man der 2b gut erkennt, bei der dort dargestellten elektrischen Heizvorrichtung 200 vorgesehen, die elektrischen Heizelemente 230,240 bis in diesen Bereich hineinragen.
  • Die 2a bis 2c zeigen den Darstellungen der 1c bis 1e entsprechende Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Systems 2 aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper 20 mit Außendurchmesser D und Querschnitt Q, der auch in diesem Beispiel als Rohr konkretisiert ist und einer elektrischen Heizvorrichtung 200 zur Beheizung des Körpers 20.
  • Auch die elektrische Heizvorrichtung 200 hat ein Gehäuse 220 mit U-förmigem Querschnitt, das beispielsweise aus Metall und insbesondere als U-Profilrohr ausgeführt sein kann und das dementsprechend einen bogenförmigen Abschnitt 211 und zwei Schenkel 212,213 aufweist. Diese Bereiche sind wie bei der elektrischen Heizvorrichtung 100 aus Gehäuseabschnitten zusammengesetzt, und der Innenradius r des bogenförmigen Abschnitts 211 halb so groß wie der Außendurchmesser D des Körpers 20 (und somit ebenso groß wie dessen Außenradius), so dass bei der in 2a bestimmungsgemäß am zu beheizenden Körper 20 angeordneten elektrischen Heizvorrichtung 200 eine Hälfte des Körperquerschnitts Q des zu beheizenden Körpers 20 in der inneren Wölbung des bogenförmigen Abschnitt 211 aufgenommen ist und die Schenkel 212,213 sich im Wesentlichen in tangentialer Richtung zur Außenkontur des Körpers 20 erstrecken.
  • Auch die elektrische Heizvorrichtung 200 hat zwei unabhängige Heizkreise in Form der entsprechend gekrümmten elektrischen Heizelemente 230,240, die in 2a lediglich schematisch dargestellt sind. Ein wichtiger Unterschied zur elektrischen Heizvorrichtung 100 liegt dabei in der Anordnung der elektrischen Heizelemente 230,240, die hier einerseits so ist, dass zumindest ein Teilbereich im bogenförmigen Abschnitt 211 und jeweils ein Teilbereich in den Schenkeln 212,213 des U-förmigen Querschnitts angeordnet ist und andererseits so ist, dass die voneinander unabhängigen elektrischen Heizelemente 230,240 mit einem Versatz in Richtung von der Innenkontur 214 des U-förmigen Querschnitts zur Außenkontur 216 des U-förmigen Querschnitts zueinander angeordnet sind und sich überlappen.
  • Wie in 2c,die die verwendeten elektrischen Heizelemente 230,240 vor dem Umformen in ihre endgültige Form zeigt, zu erkennen ist, werden in diesem Beispiel die elektrischen Heizelemente 230,240 durch mit Heizdraht 231,241 bewickelte Wicklungsträger 232,233 gebildet. Ein weitere Unterschied zur elektrischen Heizvorrichtung 100 besteht aber darin, dass der elektrische Isolierstoff 250 hier durch Isolierstoffplatten, beispielsweise Mikanitplatten, realisiert wird, die zusammen mit den elektrischen Heizelementen 230,240 zunächst als Stapel in ein flaches Gehäuse eingeführt und dann in die U-Form gebracht werden können.
  • Dieser generelle Aufbau ist auch in der Detailvergrößerung der 2b nachvollziehbar. Der eigentliche Grund für das Hinzufügen dieser Darstellung ist jedoch, dass sie einen weiteren Design-Freiheitsgrad für die elektrische Heizvorrichtung 200 betont, nämlich wie weit sich die jeweiligen elektrischen Heizelemente, im dargestellten Fall die elektrischen Heizelement 230,240 in einen Schenkel, hier den Schenkel 212 des U hinein erstrecken. In der 2b erstrecken sie sich bis in den Schenkel 212 hinein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1,2
    System
    10,20
    Körper
    100,200
    elektrische Heizvorrichtung
    110,210
    Gehäuse
    111,211
    bogenförmiger Abschnitt
    112,113,212,213
    Schenkel
    114,214
    Außenkontur
    116,216
    Innenkontur
    117,118,217,218
    Verbindungsabschnitt
    120,121,122,123, 220,221,222,223
    Anschlussleitungen
    130,140,230,240
    elektrisches Heizelement
    131,141,231,241
    Heizdraht
    132,142,232,242
    Wicklungsträger
    150,250
    Isolierstoff
    D
    Außendurchmesser
    Q
    Querschnitt
    r
    Innenradius

Claims (14)

  1. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) zur Beheizung eines Körpers (10,20), der einen Außendurchmesser (D) und einen Querschnitt (Q) aufweist, wobei die elektrische Heizvorrichtung (100,200) ein Gehäuse (110,210) aufweist, in dessen Innenraum mindestens ein elektrisches Heizelement (130,140,230,240) so angeordnet ist, dass es elektrisch vom Gehäuse (110,210) isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) zumindest einen an den Außendurchmesser (D) des Körpers (10,20) angepassten Abschnitt aufweist, dessen Krümmung so an den Außendurchmesser des Körpers (10,20) angepasst ist, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) derart auf den Körper (10,20) auflegbar oder, insbesondere senkrecht zu dessen Verlaufsrichtung, aufschiebbar ist, dass ein flächiger Kontakt zwischen einem Teil des Außendurchmessers und dem angepassten Abschnitt der elektrischen Heizvorrichtung (100,200) vorliegt und dass das elektrische Heizelement (130,140,230, 240) abschnittsweise eine entsprechende Krümmung aufweist.
  2. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung einen U-förmigen Querschnitt mit einem bogenförmigen Abschnitt (111,211) und mit zwei Schenkeln (112,113,212,213) hat, wobei die Außenkonturen des U-förmigen Querschnitts durch Abschnitte des Gehäuses (110,210) vorgegeben sind, wobei der Innenradius (r) des bogenförmigen Abschnitts (111,211) halb so groß ist wie der Außendurchmesser (D) des Körpers (10,20), zu dessen Beheizung die elektrische Heizvorrichtung (100,200) dienen soll, so dass bei bestimmungsgemäß am zu beheizenden Körper (10,20) angeordneter elektrischer Heizvorrichtung (100,200) eine Hälfte des Querschnitts (Q) des Körpers (10,20) in der inneren Wölbung des bogenförmigen Abschnitts (111,211) aufgenommen ist und die Schenkel (112,113,212,213) sich im Wesentlichen in tangentialer Richtung zur Außenkontur des Körpers (10,20) erstrecken.
  3. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (110,210) mindestens zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente (130,140,230,240) angeordnet sind, so dass zwei unabhängige Heizkreise vorhanden sind.
  4. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente (130,140,230,240) eine unterschiedliche Heizleistung und/oder unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben.
  5. Elektrische Heizvorrichtung (200), nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei voneinander unabhängigen elektrischen Heizelemente (230,240) mit einem Versatz in Richtung von der Innenkontur (216) des U-förmigen Querschnitts zur Außenkontur (214) des U-förmigen Querschnitts zueinander angeordnet sind und/oder sich teilweise überlappen.
  6. Elektrische Heizvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei voneinander unabhängige elektrische Heizelemente (130,140) in unterschiedlichen Abschnitten des U-förmigen Querschnitts angeordnet sind.
  7. Elektrische Heizvorrichtung (200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrisches Heizelement (230,240) teilweise im bogenförmigen Abschnitt (211) und teilweise in einem Schenkel (212,213) des U-förmigen Querschnitts angeordnet ist.
  8. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrisches Heizelement (130,140,230,240) ein auf einen Wicklungsträger (132,142,232,242) gewickelter Widerstandsdraht (131,141,231,241) ist.
  9. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrisches Heizelement (130,140,230,240) durch Isolierstoffplatten von dem Gehäuse und/oder anderen elektrischen Heizelementen (140,130,240,230) isoliert ist.
  10. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (111,112,211,212) mechanisch gegeneinander vorgespannt sind, so dass eine Klemmwirkung auf ein zwischen ihnen angeordnetes Rohr (10,20) mit Außendurchmesser D ausgeübt wird.
  11. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schenkel (111,112,211,212) kürzer ist als der halbe Außendurchmesser (D) des zu beheizenden Körpers (10,20).
  12. Elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) eine in U-Form umgeformte elektrische Heizvorrichtung (100,200) ist.
  13. System (1,2) aus einer Vorrichtung mit einem zu beheizenden Körper (10,20) und einer elektrischen Heizvorrichtung (100,200) zur Beheizung des zu beheizenden Körpers (10,20), wobei der zu beheizende Körper (10,20) einen Au-ßendurchmesser (D) und einen Querschnitt (Q) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (100,200) zur Beheizung des zu beheizenden Körpers (10,20) eine elektrische Heizvorrichtung (100,200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
  14. System (1,2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitungen (120,121,122,123,220,221,222,223) der elektrischen Heizvorrichtung (100,200) wenn der zu beheizende Körper (100,200) bestimmungsgemäß im Raum orientiert ist nach unten aus der elektrischen Heizvorrichtung (100,200) herausführen.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1674488A (en) * 1922-12-20 1928-06-19 Gen Electric Electric heating unit
GB632063A (en) * 1948-01-23 1949-11-15 Edward Trainor Spring clip-on electrical heater for water pipes
SE7904310L (sv) * 1979-05-16 1980-11-17 Bulten Kanthal Ab Elektriskt element
DE20215960U1 (de) * 2002-09-13 2003-01-16 Tuerk & Hillinger Gmbh Elektrische Heizpatrone für zylindrische Körper
US20040155029A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-12 Haag Ronald H. Preformed heating element and method of making
DE202010001370U1 (de) * 2010-01-25 2010-05-06 Türk & Hillinger GmbH Elektrische Heizvorrichtung
DE202015106069U1 (de) * 2015-11-11 2015-12-14 Türk & Hillinger GmbH Wärmeleitkörper für eine Düsenheizung und Düsenheizung

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