DE2400303B2 - Elektrischer strahl- und konvektionsheizkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Strahl- und Konvektionsheizkörper mit einer gewellten Metallplatte und einer Anzahl elektrischer Leiter, die jeweils in der Tiefe jeder zweiten Wellung der Metallplatte in einem elektrisch isolierenden aushärtbaren Material eingebettet sind.

Ein derartiger Heizkörper ist aus der US-PS 5 57 282 bekannt. Dieser Heizkörper dessen jeweilige Wellungen vollständig mit Zement gefüllt sind und jeweils mehrere elektrische Leiter enthalten, hat ein hohes Gewicht, verhältnismäßig schlechten thermischen Wirkungsgrad und große Wärmeträgheit.

Aus der US-PS 24 86 501 ist ein ähnlich zur Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung bestimmter Heizkörper bekannt, bei dem die elektrischen Leiter in senkrecht verlaufende, rechteckige Einbuchtungen seiner die Großflächen bildenden Außenplatten in einer Porzellanmasse eingebettet und durch ein zu der Einbuchtung komplementäres Winkelprofill abgedeckt sind. Der Heizkörper hat einen großen Platzbedarf und einen komplizierten Aufbau aus vielen Einzelteilen.

Aus der US-PS 29 18 262 ist schließlich noch ein Warmwasserheizkörper bekannt, bei dem zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche die dem Raum zugewandte Großfläche des Heizkörpers als gleichmäßig sinusförmig gewellte Metallplatte ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Heizkörper der einleitend genannten Gattung so auszubilden, daß er bei einfachem Aufbau ein geringes Gewicht, geringe Wärmeträgheit und einen guten thermischen Wirkungsgrad besitzt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wellungen der Metallplatte ein Trapezprofil haben, bei dem die Scheitelbreite der mit elektrischen Leitern versehenen Wellung kleiner als die Scheitelbreite der leiterfreien Gegenwellung ist und daß das aushärtbare Material, das nur im Bereich der Scheitel jeder zweiten Wellung angeordnet ist, ein Gemisch ist, das mindestens zu 60% aus einem wärmeleitenden Pulver besteht zusammen mit einem erhärtbaren Bindemittel zum Festlegen des Materials und des Leiters in den jeweiligen Wellungen.

Durch diese Ausgestaltung wird neben einfachem Aufbau und geringer Wärmeträgheit, die der Schnelligkeit und Genauigkeit einer Temperaturregelung förderlich ist, erreicht, daß sich eine starke Konvektionsströmur.g ausbilden kann, was sowohl zu einem guten thermischen Wirkungsgrad führt als auch die Oberflächentemperatur des Heizkörpers vergleichsweise gering halten läßt. Letzteres stellt in Verbindung mit der Möglichkeit, den Heizkörper so anzuordnen, daß der die elektrischen Leiter enthaltende Scheitelteil der Wellungen sich auf der dem Benutzer abgewandten Seite des Heizkörpers befindet, sicher, daß der Benutzer sich bei Berührung des Heizkörpers keine Verbrennungen zuzieht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Heizkörpers sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Heizkörpers,
Fig.2 einen Schnitt längs der Linie H-II der Fig. 1, und

Fig.3 eine Ansicht eines Teils des Heizkörpers in größerem Maßstab.

Der Heizkörper weist im wesentlichen ein Strahl- und Konvektionselement in Form einer Metallplatte 7, elektrische Leiter 8 und ein Material 10 zur thermischen Verbindung zwischen Leitern und der Metallplatte auf.

Die Metallplatte 7 ist mit vorspringenden Wellungen mit etwa trapezförmigem Querschnitt ausgebildet, und hat konvergierende Flanken U (Fig.3) mit einer Wellung 9 und einer Gegenwellung 13. Die zwei aufeinanderfolgende Wellungen 9 voneinander trennenden Gegenwellungen 13 der Metallplatte 7 haben eine Scheitelbreite D, weiche größer als die Scheitelbreite d der Wellungen 9 ist.

Isolierte elektrische Leiter 8 sind in den Wellungen 9 in der Nähe ihres Scheitels angeordnet. Alle diese Leiter 8 sind an ihren Enden miteinander und mit einer Stromentnahmestelle über einen Thermostaten 14 verbunden.

Die elektrischen Leiter 8 sind von einem festen, wärmeleitenden Material 10 umhüllt, welches an dem Scheitel und den Flanken 11 der Wellungen 9 der Metallplatte 7 in der Nähe der Leiter 8 haftet.

Das Material 10 ist durch ein wärmeleitendes Pulver, z. B. ein Pulver aus Graphit, Kupfer oder Aluminium, und ein erhärtbares Bindemittel, z. B. ein Epoxydharz, gebildet, wobei das wärmeleitende Pulver mindestens 60% des Gemisches darstellt.

Zur Herstellung der Umhüllung der Leiter 8 kann eine Mehrfacheinspritzpumpe benutzt werden, welche vorher mit der gewünschten Menge des Materials 10 in breiigem Zustand geladen wird. Es wird zunächst eine erste Menge des Materials 10 in die Scheitelabschnitte der Wellungen 9 der Metallplatte 7 eingespritzt. Hierauf werden die Leiter 8 eingesetzt, worauf der Rest des in der Einpritzpumpe enthaltenen Materials 10 emgespritzt wird. Diese Technik ermöglicht die leichte Kontrolle der Gesamtmenge des eingespritzten Materials 10.

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Nach dem Aushärten hält das Material 10 die elektrische Leiter 8 in ihrer Stellung und gewährleistet eine sehr gute Wärmeübertragung zwischen den Leitern 8 und den Wellungen der Platte 7, wobei die Scheitelabschnitte der Wellungen 9 und die benachbarten Abschnitte der Flanken 11 im Betrieb praktisch auf die gleiche Temperatur gebracht werden.

Die als Strahl- und Konvektionsplatte dienende Metallplatte 7 wird in einem Rahmen gehalten, welcher durch vier U-förmige Rahmenteile 1 bis 4 gebildet wird.

Hierfür ist die Metallplatte 7 an ihren beiden Enden so umgebogen, daß sie zwei U-förmige Randleisten 21 (F i g. 2) bildet. Die seitlichen Rahmenteile 2 und 3 umfassen diese Randleisten 21 sow>e das obere und das untere Rahmenteil 1 bzw. 4 (Fig.2), wodurch die Streifigkeit der Anordnung gewährleistet wird. Die Rahmenteile 1 bis 4 sowie die Randleisten 21 der Metallplatte 7 haben Rippen 22 zum Verklinken der Rahmenteile.

Um eine Wärmeabgabe durch Konvektion zu ermöglichen, hat das obere Rahmenteil 4 und das untere Rahmenteil 1 eine Reihe von öffnungen 5 (F i g. 2).

Der so gebildete Heizkörper hat einen einfachen Aufbau und im Vergleich zu den bekannten Heizkörpern mit ölbad eine geringe Dicke. Außerdem tritt bei ihm kein Dichtungsproblem auf, und sein Gewicht und sein Gesiehungskreis sind erheblich kleiner als die der bekannten Heizkörper.

Zur Bildung des wärmeleitenden Materials 10 können unterschiedliche härtbare Gemische benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

24 303 Patentansprüche:

1. Elektrischer Strahl- und Konvektionsheizkörper, mit einer gewellten Metallplatte und einer Anzahi elektrischer Leiter, die jeweils in der Tiefe jeder zweiten Wellung der Metallplatte in einem elektrisch isolierenden, aushärtbaren Material eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen (9, 13) der Metallplatte (7) ein _!0 Trapezprofil haben, bei dem die Scheitelbreite (d) der mit elektrischen Leitern (8) versehenen Wellung (9) kleiner als die Scheitelbreite (D) der leiterfreien Gegenwellung (13) ist und daß das aushärtbare Material (10), das nur im Bereich der Scheitel jeder zweiten Wallung (9) angeordnet ist, ein Gemisch ist das mindestens zu 60% aus einem wärmeleitenden Pulver besteht, zusammen mit einem erhärtbaren Bindemittel zum Festlegen des Materials (10) und des Leiters (8) in den jeweiligen Wellungen (9).

2. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Pulver Graphitpulver ist.

3. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Pulver Kupferpulver oder Aluminiumpulver ist.

4. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erhärtbare Bindemittel ein Epoxydharz ist.