DE2400303C3

DE2400303C3 - Electric radiant and convection heater

Info

Publication number: DE2400303C3
Application number: DE19742400303
Authority: DE
Inventors: Georges Grenoble Isere Reix (Frankreich)
Original assignee: Gachot SCA
Current assignee: Emerson Automation Solutions Final Control France SARL
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1977-12-22

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.The invention relates to an electric radiant and convection heater with a corrugated metal plate and a number of electrical conductors, each in the depth of every other corrugation of the metal plate in one electrically insulating hardenable material are embedded.

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.Such a heater is known from US Pat. No. 5,557,282. This radiator has its respective corrugations are completely filled with cement and each contain several electrical conductors, has a high Weight, relatively poor thermal efficiency and great thermal inertia.

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 Winkelprofil! abgedeckt sind. Der Heizkörper hat einen großen Platzbedarf und einen komplhierien Aufbau aus vielen Einzelteilen.From US-PS 24 86 501 a similar to the heat dissipation by convection and radiation is certain Radiator known in which the electrical conductor in perpendicular, rectangular indentations its outer plates, which form the large areas, are embedded in a porcelain mass and closed by a the indentation complementary angle profile! are covered. The radiator takes up a lot of space and a complete structure from many individual parts.

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.From US-PS 29 18 262 a hot water heater is finally known in which to enlarge the heat exchange surface the large area of the radiator facing the room as uniform is formed sinusoidally corrugated metal plate.

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.The invention is based on the object of providing an electric heater of the type mentioned in the introduction Generate to train so that it has a simple structure, a low weight, low thermal inertia and a has good thermal efficiency.

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.According to the invention, this object is achieved in that the corrugations of the metal plate have a trapezoidal profile in which the apex width of the corrugation provided with electrical conductors is smaller than the apex width the ladder-free counter-corrugation and that the hardenable material, which is only in the area of the apex every second corrugation is arranged, is a mixture that is at least 60% of a thermally conductive Powder is made together with a hardenable binder to set the material and the Conductor in the respective corrugations.

Durch diese Ausgestaltung wird neben einfachem Aufbau und geringer Wärmeträgheit, die der Schnelligkeit und Genauigkeit einer Temperaturregelung förderlich ist, erreicht, daß sich eine starke Konvektionsströmung 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.With this configuration, in addition to the simple structure and low thermal inertia, that of the speed and accuracy of temperature control is conducive to achieving a strong convection flow can train, which leads to a good thermal efficiency as well as the surface temperature of the radiator can be kept comparatively low. The latter puts in connection with the Possibility of arranging the radiator so that the apex part of the corrugations containing the electrical conductors is on the side of the radiator facing away from the user, ensure that the user is at Touching the radiator does not cause burns.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Heizkörpers sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegebenAdvantageous refinements of the radiator are specified in claims 2 to 4

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 11-11 der Fig. 1, undThe invention is explained below by way of example with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 is a side view of a radiator,
2 shows a section along line 11-11 of FIG. 1, and

Fig. 3 eine Ansicht eines Teils des Heizkörpers in größerem Maßstab.Fig. 3 is a view of part of the radiator on a larger scale.

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.The radiator essentially has a radiant and convection element in the form of a metal plate 7, electrical conductors 8 and a material 10 for the thermal connection between conductors and the metal plate.

Die Metallplatte 7 ist mit vorspringenden Wellungen mit etwa trapezförmigem Querschnitt ausgebildet, und hat konvergierende Flanken ti (Fig.3) mit einer Wellung 9 und einer Gegenwellung 13. Die zwei aufeinanderfolgende Wellungen 9 voneinander trennenden Gegenwellungen 13 der Metallplatte 7 haben eiiu· Scheitelbreite D, welche größer als die Scheitelbreite d der Wellungen 9 ist.The metal plate 7 is formed with protruding corrugations with an approximately trapezoidal cross-section, and has converging flanks ti (FIG. 3) with a corrugation 9 and a counter-corrugation 13. The two successive corrugations 9 separating the counter-corrugations 13 of the metal plate 7 have an apex width D, which is greater than the apex width d of the corrugations 9.

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.Insulated electrical conductors 8 are arranged in the corrugations 9 near their apex. All of these leaders 8 are connected at their ends to one another and to a current withdrawal point via a thermostat 14 connected.

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.The electrical conductors 8 are covered by a solid, thermally conductive material 10, which is attached to the The apex and the flanks 11 of the corrugations 9 of the metal plate 7 in the vicinity of the conductor 8 adheres.

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.The material 10 is formed by a thermally conductive powder, e.g. B. a powder made of graphite, copper or aluminum, and a hardenable binder, e.g. B. an epoxy resin formed, wherein the thermally conductive powder at least Represents 60% of the mixture.

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 Weitungen 9 der Metallplatte 7 eingespritzt. Hierauf werden die Leiter 8 eingesetzt, worauf der Rest des in der Einpritzpumpe enthaltenen Materials 10 eingespritzt wird. Diese Technik ermöglicht die leichte Kontrolle der Gesamtmenge des eingespritzten Materials 10.To produce the sheathing of the conductors 8, a multiple injection pump can be used, which previously is loaded with the desired amount of the material 10 in a pulpy state. It will initially be a The first quantity of the material 10 is injected into the apex portions of the widenings 9 of the metal plate 7. On that the conductors 8 are inserted, whereupon the remainder of the material 10 contained in the injection pump is injected will. This technique allows easy control of the total amount of material injected 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 It im Betrieb praktisch ~uf die gleiche Temperatur gebracht werden.After hardening, the material 10 holds the electrical conductors 8 in their position and ensures a very good heat transfer between the conductors 8 and the corrugations of the plate 7, the Apex sections of the corrugations 9 and the adjacent sections of the flanks It practically on operation during operation be brought to the same temperature.

Die als Strahl- und Konvektionsplatte dienende Metallplatte 7 wird in einem Rahmen gehalten, welcher durch vier U-förmige Rahmenteile 1 bis 4 gebildet wird.The one that serves as a radiant and convection plate Metal plate 7 is held in a frame which is formed by four U-shaped frame parts 1 to 4.

Hierfür ist die Metallplatte 7 an ihren beiden Enden so umgebogen, daß sie zwei U-förmige Randleisten 21 (Fig. 2) bildet. Die seitlichen Rahmenteile 2 und 3 umfassen diese Randleisten 21 sowie 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.For this purpose, the metal plate 7 is bent at both ends so that it has two U-shaped edge strips 21 (Fig. 2) forms. The side frame parts 2 and 3 comprise these edge strips 21 as well as the upper and the lower frame part 1 or 4 (Fig. 2), whereby the streakiness of the arrangement is ensured. the Frame parts 1 to 4 and the edge strips 21 of the metal plate 7 have ribs 22 for latching the Frame parts.

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).In order to allow heat to be dissipated by convection, the upper frame part 4 and the lower one Frame part 1 has a number of openings 5 (FIG. 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 Gestehungskreis sind erheblich kleiner als die der bekannten Heizkörper.The radiator formed in this way has a simple structure and compared to the known radiators with an oil bath a small thickness. In addition, there is no sealing problem with him, and his weight and its cost circle are considerably smaller than those of the known radiators.

Zur Bildung des wärmeleitenden Materials 10 können unterschiedliche härtbare Gemische benutzt werden.Different curable mixtures can be used to form the thermally conductive material 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

24 OO claims:

1. Electric radiant and convection heater, with a corrugated metal plate and a number of electrical conductors, each in the depth of every second corrugation of the metal plate in an electrically insulating, hardenable material! are embedded, characterized in that the corrugations (9, 13) of the metal plate (7) have a trapezoidal profile, in which the apex width (d) of the corrugation (9) provided with electrical conductors (8) is smaller than the apex width (D) of the Ladder-free counter corrugation (13) and d & 3 is the hardenable material (10), which is only arranged in the area of the edges of every second corrugation (9), a mixture that consists of at least 60% of a thermally conductive powder together with a hardenable binding agent for fixing of the material (10) and the conductor (8) in the respective corrugations (9).

2. Electrical radiator according to claim 1, characterized in that the thermally conductive Powder is graphite powder.

3. Electrical radiator according to claim 1, characterized in that the thermally conductive Powder is copper powder or aluminum powder.

4. Electrical heater according to claim 1, characterized in that the hardenable binder is an epoxy resin.

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