DE262837C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 262837 KLASSE 2\h. GRUPPE

Elektrischer Strahlungs- Heizkörper. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1913 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

ΐ4· Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 2. Februar 1912 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Strahlungs-Heizkörper. Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen von elektrischen Heizkörpern nach Art der sogenannten Radiatoren bekannt, und darunter große elektrische Lampen mit Reflektoren. Unter anderen, gleichfalls bekannten Arten von elektrischen Heizkörpern, die zum Ausstrahlen von Wärme bestimmt sind, finden sich auch gewisse Vorrichtungen, bei denen Drähte oder Streifen aus Metall von hohem Widerstand gewöhnlich mit Glimmerisolation in geeigneter Weise angebracht und mit einer Platte aus geschmolzener Kieselerde, Quarz o. dgl. abgedeckt sind, durch welche die Wärmestrahlen hindurchgehen können. Diese geschmolzene Kieselerde, die im folgenden der Einfachheit halber als Quarz bezeichnet werden soll, ist ein ganz bekanntes Produkt, das meist in einem elektrischen Ofen hergestellt wird. Es enthält bei seiner im Handel erhältlichen Zusammensetzung stets Spuren von Kohlenstoff, und diese sind bisweilen hinreichend, um schließlich einen Kurzschluß zwischen den Leitern herbeizuführen, die in Berührung mit seiner Oberfläche stehen. Versuche mit derartigen Radiatoren haben gezeigt, daß der Quarz bei Erhitzung des Widerstandes auf hellrotes Glühen, etwa 1000 ° C, an den Stellen, wo er von dem Leiter berührt wird, sein€n glasartigen Charakter verliert und gegen die Wärmestrahlen in hohem Maße undurchlässig wird, während der Widerstand infolge der örtlichen oder allgemeinen Überhitzung, die dann eintritt, leicht schmilzt und unterbrochen wird. Aus diesem Grunde können Radiatoren dieser Bauart im allgemeinen nur bei Temperaturen benutzt werden, die der Quarzplatte nicht schädlich- sind, jedoch eine viel geringere Wärmestrahlung ergeben. Diese Nachteile sind bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden elektrischen Strahlungs-Heizkörper vermieden, der außerdem noch mehrere im folgenden darzulegende Vorteile aufweist.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des neuen Heizkörpers im Querschnitt dargestellt.

Gemäß der Erfindung ist der Heizwiderstand c auf einer gebogenen oder nach außen gewölbten Rückwand α angebracht, die zweckmäßig aus einem schlechten Wärmeleiter besteht. Zwischen dem Heizwiderstand c und der Innenseite der Kappe b aus Quarz o. dgl. befindet sich ein freier Raum, so daß der Heizwiderstand mit dem Quarz nicht in Berührung kommt. Die Kappe b wird zweckmäßig als eine gewölbte Schale oder etwa halbkugelförmige Glocke ausgeführt und bildet die Vorderseite oder den Deckel des Radiators. Die Rückwand a, an welcher der elektrische Widerstandsdraht c o. dgl. angebracht ist, besteht zweckmäßig aus einer

zweiten Kappe von Quarz, Ton, gepreßtem Asbest oder einem anderen hitzebeständigen Material. Sie ist ähnlich wie die Kappe b gekrümmt, jedoch kleiner und liegt weiter zurück, so daß ein freier Raum zwischen ihrer Außenseite und der Innenseite der Kappe b verbleibt.

Der Widerstandsdraht c ist auf der Rückwand α in irgendeiner Weise angebracht. Bei

ίο der gezeichneten Ausführung ist der Draht als eine enge und dichte Spirale ausgebildet, die ihrerseits von der Klemme d in der Nähe des äußersten Randes der Rückwand a nach der in der Mitte liegenden Klemme e wiederum eine Spirale bildet. Man kann so auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche die erforderliche Länge von Draht leicht unterbringen. Die aus der Zeichnung ersichtliche Befestigung des Drahtes c an der Rückwand a ist an sich bekannt und bildet keinen Teil der Erfindung.

Die konvexe oder nach außen gewölbte Form der Rückwand α bietet den weiteren Vorteil, daß sie das Anbringen und Befestigen des Widerstandsdrahtes in der gewünschten Form auf ihrer Oberfläche erleichtert, weil sich der Draht infolge der Krümmung der Oberfläche zwischen je zwei Befestigungs-. punkten von selbst gegen die?e anlegt. Infolgedessen wird die richtige Lage des Widerstandsdrahtes nicht nur leichter erzielt, sondern auch dauernd aufrechterhalten, als wenn die Rückwand eben oder konkav wäre. Die Rückwand α und die Quarzkappe b werden von einer isolierenden Platte f gehalten, durch welche die Leitungen g, h für die Klemmschrauben d, β hindurchgeführt sind. Die Platte f muß gleichfalls aus hitzebeständigem Material, z. B. Asbestschiefer, bestehen. Bei der gezeichneten Ausführung ist die Rückwand α mit der Platte f durch Haken j verbunden, die in die Rückwand α eingesetzt sind und in ösen k der Platte f eingreifen. Die Kante der Quarzkappe 5 ruht auf der Platte f und wird durch einen Überfallring I mit einer Packung m, zweckmäßig aus Asbest, gehalten. Der Ring / ist an der Platte f z. B. mittels zweier Schrauben befestigt, so daß die Quarzkappe b zuverlässig mit der Platte f verbunden ist.

Zwecks Befestigung des Radiatorelementes sind in die Platte f Bolzen η ο. dgl. eingesetzt.

Zur Verbindung der Anschlüsse g, h mit den Klemmschrauben an der Außenseite des Heizkörpers sind in die Platte f ferner zweckmäßig zwei Stahlröhren 0 eingesetzt, die an ihren äußeren Enden Kappen p aus Porzellan oder einem anderen Isoliermaterial enthalten.

In diese Kappen sind die Klemmschrauben q eingesetzt, an welche die Zuleitungen r von außen angeschlossen werden. Bei der gezeichneten Ausführung sind die Rohre 0 in der Platte f durch Muttern befestigt, die sich auf beiden Seiten der Platte f befinden. In das innere Ende der Rohre 0 sind Büchsen 's aus isolierendem und hitzebeständigem Material eingesetzt, durch deren Bohrungen die Leitungen g, h hi η durch ge führt sind. Das innerhalb der Rohre 0 liegende Stück der letzteren ist durch aufgeschobene Perlen isoliert. Die Leitungen sind innerhalb der Kappen p an Metallblöcke angeschlossen, und zwar zweckmäßig in sie eingeschraubt. Die Blöcke die-' nen zugleich zur Aufnahme der Zuleitungen r. Diese sind ferner innerhalb der Kappen zweckmäßig durch Schleifen t gehalten, welche durch Löcher in der Seitenwand der Kappe p hindurchtreten. Die Enden der Bolzen n, der Rohre 0 sowie der übrigen mit ihnen verbundenen Metallteile auf der Innenseite der Platte f sind zweckmäßig mit einer Schicht u aus hitzebeständigem Material, z. B. Asbest, abgedeckt.

Der hinter der Wand α liegende Hohlraum kann mit nichtleitendem Material, z. B. Schlakkenwolle, gefüllt werden, was jedoch im allgemeinen nicht nötig ist, da die Luft in dem Hohlraum hinter der Rückwand α ohnehin eine gute Isolierung bildet.

Jedes der in der beschriebenen Weise eingerichteten Elemente kann einzeln in einen Reflektor, wie gezeichnet, eingesetzt werden. Man kann indessen auch beliebig viele Elemente in einen Ofen oder Radiator einbauen.

Die beschriebene Ausführung ergibt· ein Heizelement, in welchem der Heizwiderstand innerhalb einer Kappe liegt, welche die freie Strahlung der Hitze nach außen zuläßt, während die Ausgestaltung aller auf der Rückseite liegenden Teile die Übertragung von Wärme nach dieser Richtung möglichst niedrig hält.

Die Kappe des Radiators kann statt aus geschmolzener Kieselerde oder Quarz auch aus anderen Materialien bestehen, wenn sie hohe Temperaturen aushalten und den freien Durchtritt der strahlenden Wärme ermöglichen.

Wie schon erwähnt, liegt ein Vorteil der nach außen gewölbten Form der Rückwand darin, daß der Widerstandsdraht, auch wenn er infolge der Erhitzung etwas weich wird oder sich dehnt, seine Lage nicht nennenswert ändert. Jedes Teilstück des Drahtes zwischen zwei Befestigungsstellen erstreckt sich nämlich über eine nach außen gekrümmte Fläche, auf ' die es in kaltem Zustande aufgespannt werden kann, so daß der Draht in der Praxis stets mit der Oberfläche in Berührung bleibt. Der Luftraum zwischen dem Widerstandsdraht bzV. der Rückwand und der Innenseite der Quarzkappe ist hinreichend groß, um zu ver-

hindern, daß unter gewöhnlichen Umständen der Draht mit .dem Quarz in Berührung kommt. Man kann infolgedessen den Draht durch den Strom bis zu der für die Ausstrahlung wirksamsten Temperatur erhitzen", bei welcher er in helle Rotglut gerät, während der Quarz nicht über die Temperatur erhitzt wird, bei der sich seine Zusammensetzung ändert. Somit wird praktisch die gesamte

ίο Strahlungsenergie nutzbar gemacht und trotzdem die Quarzkappe in keiner Weise gefährdet.

Ferner ist die gekrümmte Gestalt auch für die Ausstrahlung nach allen Seiten besonders vorteilhaft. Natürlich brauchen die beiden Körper nicht genau kugelförmig zu sein, sondern man kann ihnen auch irgendeine andere zweckmäßige, nach außen gewölbte Form geben. Unter gewissen Umständen istz. B. ein Kegel eine solche Form. Der Widerstandsdraht wird dann diagonal oder spiralförmig auf den Kegel gewickelt. Die Oberfläche der Rückwand kann auch mit einem Material überzogen werden, das in gewissem Maße reflektierend wirkt, wofür z. B. Glimmerpulver geeignet ist.

Die Rohre 0 können, wenn erwünscht, gelocht werden, so daß die erhitzte Luft aus ihrem Innern austreten kann, wodurch die Übertragung von Wärme an die Klemmen q verringert und die Abkühlung der Leitungen befördert wird.

Ist das Radiatorelement, wie auf der Zeichnung dargestellt, in einen Reflektor eingebaut, so können die die Leitungen aufnehmenden Röhren nach einem Kreisbogen gekrümmt, werden, der als Mitte einen Zapfen hat, um den sich der Reflektor drehen läßt, um die Wärmestrahlen unter einem beliebigen Winkel in den zu erwärmenden Raum zu richten. Die Rohre können auch als Handgriff für den Heizkörper ausgebildet werden.

Statt zweier Rohre läßt sich für die Leitungen bisweilen auch ein einziges Rohr benutzen. Im allgemeinen ist jedoch die Ver-Wendung zweier getrennter Rohre vorzuziehen.

Die Rückseite der Rückwand kann mit einer Lage eines nicht leitenden Materials abgedeckt werden, um die Verluste durch Wärmeausstrahlung von den rückwärtigen Teilen der Metallstücke wie der Muttern auf den Bolzen oder Rohren zu verringern, die in die Rückseite der Rückwand eingebettet sind.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrischer Strahlungs-Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (c) unmittelbar an einer nach außen gewölbten Wand (α) angebracht und von einer gleichfalls gewölbten Kappe (b) überdeckt ist, welche die Wärmestrahlen durchläßt und vorzugsweise aus Quarz besteht, wobei die Rückwand (a) und Kappe (b) weiter voneinander entfernt sind, als es zur bloßen Unterbringung des Heizwiderstandes (c) erforderlich wäre, zu dem Zweck, eine Berührung zwischen letzterem und der Kappe (b) zu verhindern.

2. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (a) und Kappe (b) an einer Platte (f) befestigt sind, die mit der Rückseite der Rückwand (a) einen geschlossenen Hohlraum bildet und wie die Platte (f) aus einem die Wärme schlecht leitenden Material besteht, zu dem Zwecke, die Wärme möglichst nur von der Vorderseite ausstrahlen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.