DE20306016U1 - Heater with a heating wire - Google Patents
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Abstract
Heizvorrichtung zum Erhitzen von Fluiden, insbesondere gasförmigen Medien wie Luft, im Konvektions- oder Lüfterbetrieb mit wenigstens einer Wendel oder einem Mäander aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsheizdraht als Heizdrahtseil mit wenigstens 2 verdrillten Heizdrähten ausgeführt ist und das Heizdrahtseil zwischen seinen Enden frei tragend ist oder an einer/mehreren Trägerplatte/n festgelegt ist, wobei das Heizdrahtseil die Trägerplatte nur stellenweise berührt und der überwiegende Teil des Heizdrahtseiles beabstandet von der/den Trägerplatte/n frei tragend eigenstabil geführt ist.Heating device for heating fluids, in particular gaseous media such as air, in convection or fan operation with at least one coil or a meander made of an electrical resistance heating wire, characterized in that the resistance heating wire is designed as a heating wire rope with at least 2 twisted heating wires and the heating wire rope between its ends is self-supporting or is attached to one / more support plate / s, the heating wire rope only touching the support plate in places and the majority of the heating wire rope is guided self-supporting at a distance from the / the support plate / s.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung zum Erhitzen von Fluiden, insbesondere gasförmigen Medien, im Konvektions- oder Lüfterbetrieb mit wenigstens einer Wendel oder einem Mäander aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht.The invention relates to an electrical Heating device for heating fluids, especially gaseous media, in convection or fan operation with at least one coil or a meander from an electrical Resistance heating.
Derartige Heizeinrichtungen sind
bekannt, wobei der Widerstandsheizdraht als Rund- oder Flachdraht
ausgebildet ist. Zusätzlich
kann der Heizdraht noch gewellt sein. So ist eine Heizeinrichtung bekannt,
bei der um einen ebenen, länglichen
Träger aus
Isoliermaterial ein gewellter Heizdraht wendelartig gewickelt ist
(
Aus diesem Grund werden für diese höheren Leistungsanforderungen Heizdrähte in Flachbandausführung verwendet, die hochkant mit ihrer Schmalseite um einen ebenen länglichen Träger wendelartig gewickelt werden, wobei sie wiederum den Träger nur im Bereich der Seitenkanten berühren. Durch die sehr viel größere Drahtoberfläche eines Flachdrahtes lässt sich hierdurch die Oberflächenbelastung des Heizdrahtes erheblich reduzieren.Because of this, be for this higher performance requirements heating wires in flat band design uses the upright with its narrow side around a flat elongated Carrier helical be wrapped, in turn, the carrier only in the area of the side edges touch. Due to the much larger wire surface one Flat wire leaves the surface load of the heating wire considerably.
Nachteilig bei einer Lösung mit einem hochkant gewickelten Flachband ist allerdings zum einen die schwierige Hochkantverarbeitung eines Flachbandes und zum anderen der größere Materialbedarf, der die Materialkosten und das Gewicht erhöht. Darüber hinaus ist ein Flachbandheizdraht auch teurer als ein Runddraht.A disadvantage with a solution with an upright flat ribbon is the one difficult upright processing of a flat belt and the other the greater material requirement, which increases material costs and weight. In addition, there is a flat ribbon heating wire also more expensive than a round wire.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Heizvorrichtung mit einem elektrischen Widerstandsheizdraht zu schaffen, die eine Leistungsaufnahme von mehreren Kilowatt ermöglicht, dabei kompakt und leicht im Aufbau ist, die kostengünstig und einfach herstellbar ist, eine gute Wärmeabfuhr hat und eine eigenstabile Heizdrahtanordnung ermöglicht.The object of the invention is therefore a heater with an electrical resistance heating wire to create a power consumption of several kilowatts, it is compact and lightweight in construction, which is inexpensive and is easy to manufacture, has good heat dissipation and is inherently stable Heating wire arrangement allows.
Die Aufgabe wird für eine elektrische Heizeinrichtung zum Erhitzen von Fluiden, insbesondere gasförmigen Medien im Konvektions- oder Lüfterbetrieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Widerstandsdraht der Heizeinrichtung ein eigenstabiles Heizdrahtseil ist, wobei das Heizdrahtseil aus mehreren einzelnen miteinander verdrillten Heizdrähten besteht und das Heizdrahtseil überwiegend beabstandet von dem oder den Träger(n) oder ganz ohne Träger geführt ist.The task is for an electrical Heating device for heating fluids, especially gaseous media in convection or fan operation of the type mentioned in that the resistance wire the heating device is an inherently stable heating wire rope, the Heating wire rope consists of several individual heating wires twisted together and the heating wire rope predominantly spaced from the carrier (s) or without a carrier guided is.
Die Verwendung eines Heizdrahtseiles mit mehreren einzelnen miteinander verdrillten Heizdrähten hat gleich mehrere Vorteile.The use of a heating wire rope with several individual heating wires twisted together several advantages.
Im Vergleich zu einem einfachen Runddraht hat ein Heizdrahtseil bezogen auf die gleiche Querschnittsfläche eine um ein vielfaches größere Heizdrahtoberfläche. Dadurch reduziert sich erheblich die Oberflächenbelastung, wodurch der Heizdraht bei gleicher Länge mit wesentlich mehr Leistung beaufschlagt werden kann ohne durchzubrennen.Compared to a simple round wire a heating wire rope based on the same cross-sectional area much larger heating wire surface. Thereby significantly reduces the surface load, which makes the Heating wire with the same length can be loaded with much more power without blowing.
Ein weiterer Vorteil gegenüber einem einfachen Runddraht ist die bessere Stabilität. So ist es im Gegensatz zu einer Wendel aus Runddraht bei einer Wendel aus einem Heizdrahtseil eher möglich, auf einen Träger ganz zu verzichten und die Wendel lediglich an ihren Enden festzulegen, ohne dass sich die Wendel bei Erwärmung zu stark durchbiegt. Weiterhin vorteilhaft erzeugt ein Heizdrahtseil im Gegensatz zu einem einfachen Runddraht bei einem durchströmenden Medium eine turbulente Strömung. Dadurch ist die Wärmeübertragung zwischen Heizdrahtseil und Medium gegenüber einem einfachen runden Heizdraht verbessert.Another advantage over you simple round wire is the better stability. So it is in contrast to a helix made of round wire with a helix made of a heating wire rope rather possible on a carrier to do without entirely and to fix the helix only at its ends, without the coil bending too much when heated. A heating wire rope also advantageously produces in contrast to a simple round wire with a medium flowing through it is a turbulent one Flow. This is the heat transfer between heating wire rope and medium compared to a simple round heating wire improved.
Auch im Vergleich mit einer Wendel aus Flachbanddraht ergeben sich mehrere Vorteile.Also in comparison with a helix Ribbon wire has several advantages.
Ein Vorteil ist dabei die einfache Verarbeitung des Heizdrahtseiles gegenüber einem hochkant gewickelten Flachbanddraht. Ein Heizdrahtseil kann hier ohne Probleme auf einer herkömmlichen Wickelmaschine wendelartig beabstandet um eine längliche Trägerplatte gewickelt werden. Darüber hinaus ist die Stabilität des gewickelten Heizdrahtseiles besser als bei einem hochkant gewickelten Flachbanddraht.One advantage is the simple one Processing of the heating wire rope compared to an upright wound Ribbon wire. A heating wire rope can be used here without any problems usual Winding machine can be wound in a helically spaced manner around an elongated support plate. About that beyond that is stability of the wound heating wire rope better than an upright wound Ribbon wire.
Ein weiterer Vorteil ist die Gewichtseinsparung. Durch die auch im Vergleich zu einem Flachbanddraht vergrößerte Oberfläche eines Heizdrahtseiles kann bei etwa gleicher Oberflächenbelastung ein gegenüber dem Flachbanddraht kürzeres Heizdrahtseil verwendet werden bei gleichzeitig noch vermindertem Heizleiterquerschnitt. Beides zusammen bewirkt eine Gewichtsersparnis. Durch die verminderte Heizleiterlänge ist es darüber hinaus auch möglich, die Heizvorrichtung kompakter bei gleicher Heizleistung zu bauen. Die Gewichtsersparnis führt zusammen mit den geringeren Kosten für Runddraht gegenüber Flachbanddraht zu einer wesentlichen Kostenersparnis, die je nach Heizvorrichtung durchaus 50 % betragen kann.Another advantage is the weight saving. Due to the increased surface area compared to a flat ribbon wire Heating wire rope can have an approximately the same surface load compared to the Ribbon wire shorter Heating wire rope can be used while still being reduced Heizleiterquerschnitt. Both together save weight. It is moreover due to the reduced length of the heating conductor also possible, to build the heater more compact with the same heating power. The weight saving leads along with the lower cost of round wire compared to ribbon wire at a significant cost saving depending on the heater may well be 50%.
Weiterhin vorteilhaft ist die bessere Wärmeübertragung vom Heizdrahtseil an das zu erwärmende Fluid, insbesondere Luft. Dies ist mit einer größeren Verwirbelung des Fluids im Bereich der Heizvorrichtung zu erklären. Während bei einem Flachbanddraht das mittig zwischen den Windungen durchströmende Fluid laminar ungehindert hindurchströmt, ohne wesentlich Wärme aufzunehmen, und nur die Bereiche Wärme aufnehmen, die unmittelbar am Flachbanddraht vorbeiströmen, erzeugt das Heizdrahtseil eine turbulente Strömung, so dass das gesamte hindurchströmende Fluid gleichmäßig Wärme aufnimmt. Dadurch kann mit weniger Leistung und kompakterer Bauweise die gleiche Menge Fluid auf eine bestimmte Austrittstemperatur erwärmt werden.Another advantage is the better heat transfer from the heating wire rope to the fluid to be heated, in particular air. This can be explained by a greater swirling of the fluid in the area of the heating device. While in the case of a flat ribbon wire, the fluid flowing through the middle between the windings flows through in a laminar manner without absorbing any significant amount of heat, and only absorb heat in the areas that flow directly past the flat wire, the heating wire rope creates a turbulent flow, so that the entire through flowing fluid absorbs heat evenly. This means that the same amount of fluid can be heated to a certain outlet temperature with less power and a more compact design.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist ein doppelt verdrilltes Heizdrahtseil. Hierbei sind mehrere Heizdrahtseile wiederum zu einem Heizdrahtseil verdrillt. Dadurch kann man die aufgeführten Vorteile in Bezug auf Oberflächenvergrößerung, Stabilität und turbulente Strömung nochmals verstärken. Als besonders bevorzugte Ausführung ist dabei die Variante zu nennen, bei der 3 Heizdrahtseile aus jeweils 7 Einzelheizdrähten nochmals gegenseitig verdrillt werden.A particularly advantageous embodiment of the invention is a double twisted heating wire rope. Here are several Heating wire ropes in turn twisted into a heating wire rope. Thereby you can get the listed Advantages in terms of surface enlargement, stability and turbulent flow reinforce again. As a particularly preferred version the variant is to be mentioned, in which 3 heating wire ropes each 7 individual heating wires be twisted again.
Weitere Vorteile und Merkmale sind den Unteransprüchen und den beispielhaften Ausführungen entsprechend den Zeichnungen zu entnehmen. Dabei zeigtOther advantages and features are the subclaims and the exemplary designs accordingly the drawings. It shows
Auch die Ausführung nach
Die
Während
beim Vorbeiströmen
des Fluids gemäß
Claims (13)
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