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Innenraum-Flachheizkörper Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Flachheizkörper zur Beheizung von Räumen.
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In den letzten Jahren sind Flachheizkörper mehr und mehr zur Innenraum-
z.B. Wohnraumbeheizung verwendet worden. Diese eizgeräteart weist im Gegensatz zu
den früheren, durch elektrischen Strom, Heizöl oder Stadtgas beheizten ofen eine
auf annehmbar niedriger Temperatur von etwa 80 bis 1200C haltbare, große Wärme-Abstrahlfläche
auf. Infolgedessen ist die Gefahr von Unfällen, wie Brandentwicklung oder Verbrennungen
des Benutzers gering. Heizkörper dieser Bauart können daher auch dicht an Zimmerwänden
oder Möbelstücken aufgestellt
werden und ergeb en die Möglichkeit
zur effektiveren Ausnutzung einer Innenraumfläche für beliebige andere Zwecke.
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Die die Radiator- oder Abstrahlfläche der herkömmlichen Heizgeräte
bildenden Heizdrähte werfen jedoch Schwierigkeiten bezüglich der Wartung und der
vollständigen Isolierung auf, so daß insgesamt der Aufbau des gesamten Flachheizkörpers
vergleichsweise kompliziert wird. Bei den bekannten-Flachheizkörpern ist im allgemeinen
an der Unterseite ein Ölbehälter vorgesehen, wobei das öl durch die Heizdrähte erhitzt
und die Abstrahlfläche durch das heiße öl beheizt wird. Die Erwerdung der Abstrahlfläche
dauert also lange und der-Wirkungsgrad ist geringe Der Erfindung liegt nun im Hinblick
auf die genannten Schwierigkeiten die Aufgabe zugrunde, einen Innenraum-Flachheizkörper
zu schaffen, dessen Abstrahlfläche schnell und wirksam aufgeheizt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Innenraum-Flachheizkörper der genannten
Art erfindungsgemäß gelöst durch eine dünne Metallblechplatte, die an ihren beiden
Querseiten Elektrodenanschlüsse und einen in ihrem Mittelbereich ausgebildeten,
gitterartigen Radiator- oder Abstrahlabschnitt aufweist, zwei wärmebeständige Tafeln,
zwischen welche die dünne Metallplatte eingefügt ist, wobei die dünne Metallplatte
und die beiden wärmebeständigen Tafeln gemeinsam ein Heizelement bilden, und durch
eine Rahmenanordnung, welche die beiden wärmebeständigen Tafeln miteinander verbindet
und in ihrem Mittelbereich eine große Öffnung festlegt, so daß diejenigen Teile
der wärmebeständigen Tafeln, welche räumlich über dem Abstrahlabschnitt der Metallplatte
liegen, gegeniiber der Außenseite freiliegen.
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Der erfindungsgemäße Flachheizkörper weist eine dekorative, gitterartige,
dünne durch Ätzen oder Stanzen aus rostfreiem
Stahl oder Aluminium
hergestellte Metallblechplatte, zwei durchsichtige, wärmebeständige Tafeln aus z.B.
Glas oder Polycarbonat, zwischen welche die Blechplatte schichtartig eingesetzt
ist und deren Durchsichtigkeit dem dekorativen Zweck dient, die gitterartige, dünne
Blechplatte dem Blick freizugeben, und eine Rahmenanordnung auf, welche die dünne
Blechplatte und die beiden wärmebeständigen Tafeln zu einem im folgenden als Heizelement
bezeichneten, einstückigen Körper vereinigt und die in ihrem Mittelbereich eine
große Öffnung festlegt, über welche die Blechplatte durch die beiden Tafeln hindurch
sichtbar ist. Der erfindungsgemäße Flachheizkörper kann dadurch in seinem Nutzwert
verbessert sein, daß die lotrechten Ständer der Rahmenanordnung jeweils eine Beleuchtungseinrichtung
aufweisen, um von den Querseiten her Licht auf das Heizelement zu richten und dem
Heizgerät ein noch ansprechenderes Aussehen zu geben. Wahlweise kann die Rahmenanordnung
mit zwei parallelen Stangen oder Stäben versehen sein, die längs zum Heizelement
auf Abstand von den Oberseiten seiner beiden Außenwände angeordnet sind, so daß
sie zum Trocknen von z.B. feuchten Handtüchern dienen können.
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Wahlweise kann auch über den Stangen ein die oberen Enden der beiden
Ständer der Rahmenanordnung üb er spannendes und diese miteinander verbindendes
Plattenglied vorgesehen seino das für die Aufstellung von Dekorationsgegenständen
vorgesehen ist und gleichzeitig seinerseits eine dekorative Funktion erfüllt.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht
eines Flachheizkörpers mit Merkmalen nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt längs
der Linie A-A in Fig. l
Fig. 3A und 3B in vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilansichten des Radiatorabschnitts aus dünnem Metallblech gemäß der Erfindung,
Fig. 4A eine schematische perspektivische Darstellung der die Beleuchtungseinrichtung
enthaltenden Rahmenanordnung, in welcher das obere Abschlußglied weggelassen ist,
Fig. 4B eine Teilaufsicht auf die Rahmenanordnung, Fig. 4C einen Schnitt längs der
Linie B-B in Fig. 4B, Fig. 5A eine schematische perspektivische Darstellung einer
abgewandelten Ausführungsform der Rahmenanordnung, bei welcher das obere Abschlußglied
der Rahmenanordnung als Stellfläche benutzbar ist, auf welcher Gegenstände abgestellt
werden können, Fig. 5B einen Teilschnitt längs der Linie C-C in Fig. 5A, Fig. 6A
eine Fig. 5A ähnelnde Ansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher anstelle der Stellfläche zwei Stangen mit den Oberteilen beider Ständer
der Rahmenanordnung verbunden sind, Fig. 6B einen Teilschnitt längs der Linie D-D
in Fig. 6A und Fig. 7 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der
Zeitspanne der Stromzuführung und der Oberflächentemperatur der wärmebeständigen
Tafeln zum Vergleich des erfindungsgemäßen Flachheizkörpers mit einem bekannten
Heizkörper.
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Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist eine dünne Metallblechplatte 1 aus z.b. rostfreiem Stahl oder Aluminium vorgesehen.
Gemäß den Fig. 3A oder 3B ist
der Mittelbereich der dünnen Metallplatte
1 durch Atzen oder Pressen bzw. Stanzen zu einem gitterartigen Muster geformt, so
daß ein Abstrahl- oder Radiatorabschnitt gebildet wird, wobei die beiden Querseiten
der Metallplatte 1 zur Verwendung als Elektrodenanschlüsse 2 freigelassen sind.
Die dünne Metallplatte 1 ist räumlich zwischen zwei durchsichtige,wärmebeständige
Tafeln 4 aus z.B. Glas oder Polycarbonat eingefügt, die jeweils höher sind als die
Metallplatte 1 und zwischen welche Abstandstücle 5 von etwas größerer Dicke als
derjenigen der Metallplatte 1 eingefügt sind. Eine Rahmenanordnung 8 weist in ihrem
Mittelbereich eine große, rechteckige Öffnung 6 auf und ist an den unteren Enden
ihrer links und rechts angeordneten, lotrechten Ständer mit Fßen 7 versehen. An
der Rahmenanordnung 8 sind die Umfangsränder der wärmebeständigen Tafeln 4 befestigt,
zwischen welche die Metallplatte 1 räumlich eingefügt ist. Die Öffnung 6 der Rahmenanordnung
8 gibt diejenigen Teile der Tafeln 4 dem Blick frei, die räumlich über dem Abstrahlabschnitt
der Metallplatte 1 angeordnet sind. Der aus dem Abstrahlabschnitt der Metallplatte
1 und den wärmebeständigen Tafeln 4 bestehende, einstückige Körper wird im folgenden
als Heizelement 3 bezeichnet. An dem einen Ständer der Rahmenanordnung 8 ist eine
elektrische Zuleitung 9 vorgesehen, an deren Ende ein Stecker 10 angebracht ist,
der mit einer Stromquelle verbindbar ist.
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Innerhalb der Rahmenanordnung 8 sind die Enden der Zuleitung 9 an
die Elektrodenanschlüsse 2 der dünnen Metallplatte 1 angeschlossen.
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Wenn die Metallplatte 1 eines Flachheizkörpers mit dem vorstehend
beschriebenen Aufbau mittels der Füße 7 auf einem flachen Fußboden aufgestellt worden
ist, wird der Stecker 19 in die entsprechende Steckdose eingesteckt, so daß über
eine Stronibegrenzungseinri chtung elektrischer Strom an die Elektrodenanschlüsse
2 angelegt wird. Hierdurch wird der gitterartige
Abstrahlabschnitt
der Metallplatte 1 aufgeheizt, weil der Strompfad dieses Abschnitts einen kleinen
Querschnitt besitzt, der eine entsprechende Erhöhung des elektrischen Widerstands
bewirkt. Infolgedessen wird Strahlungswä@me vom Abstrahlabschnitt über die wärmebeständigen
Tafeln 4 und die Öffnung 6 der Rahmenatlordnung 8 nach außen abgestrahlt.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besitzen die Gitterglieder
des bstrahlabschnitts der Metallplstte 1 jeweils eine Form, die einen Stromfluß
mit gleichmäßiger Dichte durch jeden Teil des Abstrahlabschnitts ermöglicht, so
daß dieser Abschnitt ohne jegliche Temperaturungleichmäßigkeit aufgeheizt wird.
Wie erwähnt, sind außerdem die Abstandstücke 5, deren Dicke diejenige der dünnen
Metallplatte 1 ilbersteigt, derart zwischen die Tafeln 4 eingesetzt, daß ein kleiner
Spalt zwischen der Metallplatte 1 und den Tafeln 4 verbleibt. Infolgedessen wird
durch die Erwärmung der Metallplatte 1 die zwischen den wärmebeständigen Tafeln
4 befindliche Luft erwärmt, was zu einer gleichmäßigen Erwärmung der Metallplatte
und der TafeL11 und somit zur gleichmäßigen Wärmeahstrahlung nach außen führt. Die
dünne Metallplatte 1 ist nicht unmittelbar an den wärmebeständigen Tafeln 4 befestigt,
so daß diese vol' einer Beschdigung infolge termischer Ausdehnung der Metallplatte
1 geschützt sind. Die z.B.
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aus Glas oder Polycarbonat bestehenden wärmebeständ@gen Tafeln 4 dienen
auRerdem auch einem dekorativen Zweck, so daß sich der Heizkörper zur Aufstellung
in Innen-, d.h.
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Wohnräumen eignet und der praktische Vorteil geboten wird, daß der
Betriebszustand des Flachheizkörpers von aussen her beobachtet werden kann.
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Nötigenfalls kann die eine Seite der öffnung der Rahmenanordnung 8
abgedeckt werden. Diese Maßnahme ist dann von Vorteil, wenn ein Flachheizkörper
dicht an den Innenraumwänden aufgestellt
wird. Durch Anordnung
einer wärmereflektierenden Platte oder Tafel an dieser abgedeckten Seite wird die
Wärmeabstrahlung an der gegenüberliegenden Seite verstärkt.
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Wenn die dünne Metallblechplatte 1 eine zu große Wanddicke aufweist,
ist es schwierig, das gitterartige Muster durch Atzen zu formen und außerdem die
Querschnittsfläche des durch den Abstrahlabschnitt gebildeten Strompfads zu reduzieren
und dadurch eine große Wärmemenge durch Erhöhung des elektrischen Widerstands des
Strompfads zu erzielen.
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Die dünne Metallplatte 1 sollte daher vorzugsweise eine Dicke van
etwa 0,06 - 0,2 mm besitzen.
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Im folgenden sind anhand der Fig. 4 und 5 die Abwandlungen der Rahmenanordnung
8 beschrieben. Bei diesen abgewandelten Ausführungsformen besteht die Rahmenanordnung
8 aus den noch zu erläuternden Ständern 11, Stützrahmen 16 und einer Abschluß- oder
Stellplatte 18. Der Aufbau der Rahmenanordnung 8 ist zunächst in-der Reihenfolge
des Zusammenbaus seiner Bauteile erläutert. Die beiden Ständer 11 von rechteckigem
Querschnitt werden aus Metallblech, z.B. aus rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt.
Die einander zugewandten Flächen der Ständer 11 sind jeweils mit einem Längsschlitz
12 versehen, welcher sich auf der Längsmittellinie über die Gesamtlänge des betreffenden
Ständers 11 erstreckt. Die unteren Enden der Ständer 11 sind mit Stützen 13 versehen.
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In jedem Ständer 11 sind zwei Lampen-Fassungen 14 an den Innenwänden
des oberen und des unteren Abschnitts angeschraubt. Zwischen den paarweise angeordneten
Passungen 14 ist jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 15, z.B. eine Leuchtstofflampe
so angeordnet, daß sie auf den genannten Längsschlitz 12 ausgerichtet ist. An den
Innenflächen der unteren Endabschnitte der beiden auf Abstand stehenden Ständer
11 ist ein U-profilförmiger Stützrahmen 16 in der Weise angeschraubt, daß die geschlitzten
Flächen der beiden Ständer 11 einander
zugewandt sind und die offene
Seite des U-Profils des Stützrahmens 16 aufwärts gekehrt ist. Die beiden Endabschnitte
des unteren Stegs des Stützrahmens 16 sind über die Schlitze 12 in die Ständer 11
eingeführt und unter Bildung von Biege lappen 17 praktisch unter einem rechten Winkel
zum Profilsteg nach oben abgebogen. Die einander zugewandten Kanten jedes Schlitzes
12 und der Innenwand des U-profilförmigen Stützrahmens 16 sind mit einem stoßaufnehmenden
Material, z.B. Gummi versehen. Die Querseiten des Heizelements 3 mit den Elektrodenanschlüssen
2 werden über die Schlitze 12 in die Ständer 11 eingesetzt, so daß die Unterkante
des Heizelements 3 in die Mulde des U-Profils des Stützrahmens 16 zu liegen kommt.
Sodann wird ein weiterer U-profilförmiger Stützrahmen 16 der gleichen Form und Größe
wie der erste Stützrahmen 16 über die oberen Endabschnitte beider Ständer 11 aufgesetzt,
wobei die Oberkante des Heizelements 3 in die Mulde des zweiten Stützrahmens 16
zu liegenkommt, der mit seiner Mulde abwärts weist. Auf diese Weise wird die lotrechte
Bewegung des Heizelements 3 begrenzt, dessen Seitwärtsbewegung durch die genannten
Biege lappen 17 beider Stützrahmen 16 begrenzt wird. Die Abschluß- oder Stellplatte
18 der Rahmenanordnung 8 besteht aus einer rechteckigen Metallplatte, deren Umfangsrand
praktisch unter einem rechten Winkel abwärts gebogen ist und die an den oberen Enden
beider Ständer 11 angebracht wird. Die mit den Elektrodenanschlüssen 2 verbundenen
Zuleitungsdrähte 19 werden im unteren Endabschnitt eines der Ständer 11 zusammengefaßt
und über eine in der unteren Außenwand dieses Ständers 11 vorgesehene Bohrung 20
zusammen mit oder getrennt von den nicht dargestellten, an die Fassungen der Leuchtstofflampen
15 angeschlossenen Zuleitungen nach außen geführt. Die zuerst genannten Zuleitungen
19 werden gemeinsam mit einem Stecker 21 verbunden, der in eine Netzsteckdose einsteckbar
ist.
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Infolge der vorstehend beschriebenen Anordnung kann der attraktive,
gitterartige Abstrahlabschnitt der dünnen Metallplatte 1
z.B. durch
durchsichtige Glastafeln oder -scheiben 4 betrachtet werden und ergibt einen besonderen
Wohnraum-Dekorationseffekt. Wird ein solches Flachheizgerät etwa sus Dekorationsgründen
in der Mitte eines Zimmers aufgestellt, so ergibt sich eine besonders wirksame Beheizung
dieses Raums.
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Da das Flachheizgerät keine besonders große Stellfäche benötigt, kann
eine größere Fläche des Raums für andere Zwecke ausgenutzt werden, als dies bisher
möglich war. Falls von außen einfallendes licht von den Glasscheiben 4 reflektiert
wird, so daß der Abstzlahlabschnitt der dünnen Metallplatte 1 nicht sichtbar ist,
können die Leuchtstofflampen 15 eingeschaltet werden, deren Licht dann durch die
Glasscheiben 4 hindurchfällt und das ansprechende gitterartige Muster des Abstrahlabschnitts
deutlich sichtbar werden läßt, ohne durch die Raumbeleuchtung von anderen Lichtquellen
her beeinträchtigt zu werden, so daß stets die dekorative Wirkung des Flachheizkörpers
geboten wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Abwandlung der Rahmenanordnung 8
besteht deren Oberteil aus der genannten Abschluß- oder Stellplatte 18. Die Anordnung
dieser Stellplatte 18 ist jedoch nicht in jedem Fall erforderlich, vielmehr braucht
die Rahmenanordnung 8 nur so ausgebildet zu sein, daß eine Beleuchtungbeinrichtung
eingebaut werden kann, welche das Heizelement 3 von dessen Querseiten her anstrahlt.
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Im folgenden ist eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die
Rahmenanordnung 8 nicht mit einer Beleuchtungseinrichtung verseheii ist, sondern
ihr Oberteil einfach durch die genannte Stellplatte 18 gebildet ist. Auf dieser
Stellplatte 18 können Dekorationsartikel, Trinkgerate oder ein Rauchservice abgestellt
werden. Ausserdem kann ein mit einer solchen Stellplatte 18 versehener Flachheiskörper
erfordrl i -chenfalls gleichzeitig als Beistelltisch dienen. Auch in liesem Fall
ermöglicht der Flachheizkörper die Ausnutzung einer
größeren Zimmerfläche
für andere Zwecke, als dies bisher möglich war. Die Stellplatte 18 wird einfach
mit den Ständern 11 verbunden und erfordert keine besonders komplizierte Konstruktion
des Flachheizkörpers.
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Die Stellplatte 18 kann ebenfalls aus eirem durchsichtigen Material
bestehen, so daß das von den Leuchtstofflampen 1', ausgestrahlte Licht längs der
Glasscheiben lS durch die Stellplatte 15 hindurchfällt, wodurch der Wohnraum-Dekorationseffekt
des Flachheizkörpers weiter variiert wird.
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Im folgenden ist anhand von Fig. 6A und 6B eine Ausführungsform erläutert,
bei welcher die Rahmenanordnung 8 keine Stellplatte aufweist und stattdessen mit
zwei Verbindungsstangen 22 versehen ist, welche sich zeischen den @beren Endabschnitten
beider Ständer 11 erstrecken und diese somit miteinander verbinden. Die Stangen
22 sind mit Abstand von den Oberseiten der beiden Außenflächen des Heizelements
3 angeordnet und können nötigenfalls z.B. zum Aufhängen von Handtüchern und dergl.
benutzt w@r@@n. Anch bei dieser Ausführungsform ist weder eine komplizierte Konstruktion
des Flachheizkörpers noch eine große Arizatil von Einzelteilen erforderlich.
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Versuchsweise wurde ein Flachheizkörper mit Merkmalen nach der Erfindung
au3 einer dünnen Metallplatte 1 als einem 0 0,1 mm dicken Blechstdck aus rostfreiem
Stahl hergestellt, worauf der Radiator- bzw. Abstrah@@b@@@@@@@ von 600 mm Höhe und
900 mm Breite aus dem restfre@@@ Blechstück gitterartig @@-geätzt wurde, wobei der
Strompf@@ gemäß Fig 3 eine @eit@@@ von 2 mm besal und die beid@@ @@ebeständigen
lafei@ au@ getempertem bzw. entspanntem Gl@. mit hoher Wärmebeständi@@ keit und
Biegefestigkei@ her@@@telt wurden. Der S@@gefertigte Flacheizkorper wunde mit einer
Elektrr@@@@sch@@ß-Spannung von 100 @ und einer Stromstärke von 8,3 A beheist.
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Dabei zeigten die Oberflächen der Glastafeln bzw. -scheiben in Abhängigkeit
von der Zeitspanne der Stromeinspeisung die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten
Temperaturänderungen.
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Fig. 7 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen
der Zeitspanne der Stromeinspeisung und der Oberflächentemperatur der wärmebeständigen
Tafeln, bei welcher der erfindungsgemäße Flachheizkörper - wie durch die gestrichelte
Linie angedeutet - mit einem bekannten Heizgerät dieser Artverglichen ist. Wie aus
Fig. 7 hervorgeht, benötigS das bekannte Flachheizgerät eine Stromeinspeisung von
etwa 40 Minuten, bis die allgemeine Solltemperatur von etwa 90°C erreicht war, während
der erfindungsgemäße Flachheizkörper bis zum Erreichen praktisch derselben Temperatur
nur etwa 10 bis 15 Minuten lang mit Strom beschickt zu werden braucht.
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TABELLE I Zeit der Stromeinspeisung und Temperaturänderungen beim
erfindungsgemäßen Flachhei zkörper
| Zeit Temperatur Zeit Temperatur Zeit Temperatur |
| (Min.) (Oc) (Min.) (OC) (Min.) Zeit |
| 0 20 14 89 40 96 |
| 2 39 16 90 45 96 |
| 4 64 18 92 50 96 |
| 6 74 20 94 55 96 |
| 8 82 25 95 60 96 |
| 10 85 30 96 |
| 12 88 35 96 |
Wie erwähnt, weist der erfindungsgemäße Flachheizkörper eine dünne
Metallblechplatte auf, deren Mittelteil zur Verwendung als Radiator- oder Abstrahlabschnitt,
durch welchen der Strom fließt, mit einem gitterartigen Muster versehen ist. Im
Vergleich zu einem herkömmlichen Flachheizgerät, dessen Abstrahlabschnitt durch
Öl, das vorher durch einenpeizdraht erwärmt worden ist, beheizt wird, kann daher
beim erfindungsgemäßen Flachheizkörper der Abstrahlabschnitt in kürzerer Zeit gleichmäßiger
und wirksam aufgeheizt werden.