DE2849629B2

DE2849629B2 - Electric radiator for gaseous media

Info

Publication number: DE2849629B2
Application number: DE19782849629
Authority: DE
Inventors: Klaus Meywald; Helmut 6744 Kandel Ohnmacht
Original assignee: Fritz Eichenauer GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1978-11-16
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DE2849629A1; JPS5569390A; FR2441985A1; GB2035766A; GB2035766B; JPS6238832B2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizkörper für gasförmige Medien, mit einer Trägerplatte aus Isoliermaterial und mit einem die Trägerplatte umgebenden Heizleiter aus Widerstandsdraht, wobei der Heizleiter als Wendel ausgebildet und an Abstützkanten der Trägerplatte abgestützt ist.The invention relates to an electric heater for gaseous media, with a carrier plate Insulating material and with a heating conductor made of resistance wire surrounding the carrier plate, the The heating conductor is designed as a helix and is supported on support edges of the carrier plate.

Heizkörper dieses Aufbaus sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt und werden in Vorrichtungen verschiedenster Größenordnung zur Erwärmung insbesondere von Luft eingesetzt. Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf Heizkörper aller Größenordnungen, vorzugsweise jedoch auf solche, die in verhältnismäßig kleinen elektrischen Warmluftgeräten wie Haarfönen, Heizlüftern usw. eingesetzt werden. Üblicherweise, wenn auch nicht notwendig, wird dabei das zu erwärmende Medium durch ein Gebläse od. dgl. an dem Heizkörper vorbeigeführt.Radiators of this structure are known in various embodiments and are used in devices various sizes used for heating, in particular air. The invention relates basically on radiators of all sizes, but preferably on those that are proportionate small electrical warm air devices such as hair dryers, fan heaters, etc. are used. Usually, although not necessary, the medium to be heated is od by a fan. passed the radiator.

Der Widerstandsdraht hat je nach Leistungsaufnahme, vorgesehener Temperatur usw. runden oder rechteckigen Querschnitt, kann glatt oder auch seinerseits schrauben- oder mäanderförmig gewendelt sein und ist jedenfalls in Form einer Wendel um die Trägerplatte gewickelt. Dabei ist die Wendel an Abstützkanten, in genauer Terminologie an Schmalseiten der Trägerplatte abgestützt. Die Trägerplatte kann eben mit zwei gegenüberliegenden Abstützkanten ausgebildet sein, sie kann auch eine Mehrzahl von Abstützkanten aufweisen, beispielsweise mit kreuzförmigem Querschnitt aus zwei mittels entsprechender Schlitze ineinandergeschobenen Platten aufgebaut sein.The resistance wire has to be rounded or depending on the power consumption, the intended temperature, etc. rectangular cross-section, can be smooth or, in turn, helically or meander-shaped and is in any case wound around the carrier plate in the form of a helix. The coil is on Support edges, in precise terminology supported on the narrow sides of the carrier plate. The carrier plate can be designed with two opposing support edges, it can also have a plurality of Have support edges, for example with a cross-shaped cross-section from two means of corresponding Slits nested plates be constructed.

Bei den bekannten Heizkörpern der beschriebenen Gattung (vgl. DE-PS 16 15 246) besteht das Problem, daß aufgrund der funktionsbedingten Temperaturwechselbeanspruchung die Heizleiterwindungen sich in Folge thermischer Ausdehnung lockern und an den Abstützkanten verschieben können, so daß die Einhaltung der vorgesehenen Windungsabstände im Betrieb nicht gewährleistet ist. Infolgedessen kann es zu Windungsschlüssen kommen, die unerwünscht sind und unter Umständen zur Zerstörung des Heizkörpers führen können. Entsprechendes gilt auch für bereitsWith the known radiators of the type described (see. DE-PS 16 15 246) there is the problem that due to the function-related thermal cycling, the heating conductor windings are in The result of thermal expansion can loosen and move on the support edges, so that compliance the intended winding spacing is not guaranteed during operation. As a result, it can too Winding shorts occur, which are undesirable and possibly destroy the radiator being able to lead. The same applies to already

ίο vorgeschlagene gattungsgemäße Heizkörper, bei denen der Heizleiter in sich mäanderförmig gewendelt ist (vgl. DE-OS 28 30 532 und DE-OS 28 30 533). Diese Gefahr besteht selbst dann, wenn die Heizleiterwindungen in Randeinschnitten der Trägerplatte festgelegt sind.ίο proposed generic radiators where the heating conductor is coiled in a meandering manner (cf. DE-OS 28 30 532 and DE-OS 28 30 533). This danger exists even if the heating conductor windings are set in edge incisions in the carrier plate.

Selbst hierbei kann thermische Ausdehnung dazu führen, daß die Heizleiterwindungen aus den Randeinschnitten heraustreten und mit benachbarten Windungen in Kontakt geraten. Eine Ausführung der Randeinschnitte mit solcher Tiefe, daß derartige Windungsverlagerungen mit Sicherheit ausgeschlossen sind, verursacht erhebliche fertigungstechnische Schwierigkeiten und kommt daher in der Praxis nicht in Betracht.Even here, thermal expansion can lead to the heating conductor windings from being cut out of the edge step out and come into contact with neighboring turns. An execution of the marginal incisions with such a depth that such winding displacements are definitely excluded considerable manufacturing difficulties and is therefore not considered in practice.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Heizkörper der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der sich in fertigungstechnisch einfacher und unproblematischer Weise herstellen läßt und bei dem unter allen Umständen eine eindeutige Fixierung der Heizleiterwindungen gewährleistet ist.The invention is based on the object of providing an electric heater of the type described at the outset Specify genus that can be produced in a simple and unproblematic manner in terms of production technology and in which a clear fixation of the heating conductor windings is guaranteed under all circumstances.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,According to the invention, this object is achieved by

ίο daß die Trägerplatte mit einer die Heizleiterwindungen im Bereich der Abstützkanten überdeckenden Auflage aus einem wärmebeständigen Kitt versehen ist. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Kitt mit der Trägerplatte, die beispielsweise aus synthetischemίο that the carrier plate with one of the heating conductor windings is provided with a heat-resistant cement in the area of the supporting edges. Included it is assumed that the putty with the carrier plate, for example made of synthetic

'J5 Glimmer bestehen mag, eine Klebeverbindung eingeht, die auch bei Betriebstemperatur des Heizkörpers entsprechende Festigkeit aufweist. Derartige Kitte sind dem Fachmann bekannt. Diese erfindungsgemäß vorgesehene Kittauflage, die sich möglichst über die ganze Länge der Abstützkanten erstreckt, bildet gleichsam eine Schiene, durch die die Heizleiterwindungen an den Abstützkanten eindeutig fixiert sind.'J5 may consist of mica, an adhesive bond is formed, which has the corresponding strength even at the operating temperature of the radiator. Such putties are known to those skilled in the art. This inventively provided putty layer, which is as possible over the extends the entire length of the support edges, forms a rail, as it were, through which the heating conductor windings are clearly fixed on the support edges.

Die Heizleiterwindungen können im Bereich der Abstützkanten mehr oder weniger ausgeprägt in die Kittauflage eingebettet sein. Dabei ergibt sich indessen eine vergrößerte Wärmeableitung in die Trägerplatte, die in der Regel nicht erwünscht ist. Zugleich verringert die Kittauflage die Wärmeabstrahlung vom Heizleiter im Bereich der Abstützkanten. Unter diesen Gesichts-The heating conductor windings can be more or less pronounced in the area of the support edges Be embedded putty. This results in increased heat dissipation into the carrier plate, which is usually not wanted. At the same time, the putty layer reduces the heat radiation from the heating conductor in the area of the support edges. Under these facial

vi punkten ist eine Ausführungsform möglich, bei der die (in zur Trägerplattenebene senkrechter Richtung gemessene) Breite der Kittauflage so bemessen ist, daß die Kittauflage im wesentlichen auf die Schmalseiten der Trägerplatte, ggfs. auch die unmittelbar angrenzen- vi points, an embodiment is possible in which the width of the putty layer (measured in the direction perpendicular to the plane of the carrier plate) is dimensioned so that the putty layer is essentially on the narrow sides of the carrier plate, possibly also the directly adjoining

¹Ji den Bereiche der Breitseiten beschränkt ist, sich jedoch nicht nennenswert über die Breitseiten der Trägerplatte erstreckt. In thermischer Hinsicht optimal ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Breite der Kittauflage im wesentlichen der Dicke der Trägerplatte entspricht. Wo dies auf fertigungstechnische oder festigkeitsmäßige Schwierigkeiten stößt, empfiehlt sich eine Ausführungsform, bei der die Breite der Kittauflage im wesentlichen der Breite des die Abstützkan'e überfassenden Heizlciterabsehnitts, beispielsweise also einer Mäanderwin- ¹ Ji is limited to the areas of the broad sides, but does not extend significantly over the broad sides of the carrier plate. From a thermal point of view, an embodiment is optimal in which the width of the cement layer essentially corresponds to the thickness of the carrier plate. Where this encounters difficulties in terms of manufacturing technology or strength, an embodiment is recommended in which the width of the putty layer is essentially the width of the heater section covering the support edges, for example a meander wind-

ί>5 dung, entspricht. In jedem Fall läßt sich erreichen, daß der Heizleiter nur im Bereich der Abstützkanten von Kitt bedeckt ist und die Wärmeabstrahlung auf einem größtmöglichen Teil seiner Länge unbehindert erfolgenί> 5 equation. In any case it can be achieved that the heating conductor is only covered by putty in the area of the supporting edges and the heat radiation is on one largest possible part of its length can be made unhindered

Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Festlegung der Heizleiterwindungen noch verbessert werden, wenn der Heizleiter — in an sich bekannter V/eise — in Randeinschnitten der Trägerplatten festgelegt ist und die Kittauflage sich höchstens bis zum Grund der Randeinschnitte erstreckt. Damit wird bei geringster Störung der Wärmeabgabe eine sichere Festlegung der Heizleiterwindungen erreicht, wobei ein besonderer Vorteil darin besteht, daß mit Randeinschnitten von außerordentlich geringer Tiefe gearbeitet werden kann. Das ist im Hinblick auf Herstellung und Bewicklung der Trägerplatten vorteilhaft, außerdem verringert sich dadurch die Gefahr, daß die zwischen den Randeinschnitlen stehenden Stege brechen. Mit Rücksicht auf eine unproblematische Bewicklung der Trägerplatte mit dem Heizleiter sind Randeinschnitte mit verhältnismäßig weit geöffnetem dreieckigem Profil günstig. Damit dabei die Windungen nicht aus den Randeinschnitten heraustreten können, wäre es notwendig, die Stege zwischen den Randeinschnitten entsprechend hoch und damit auch die Windungsabstände entsprechend groß auszuführen, was im Hinblick auf kleine Bauweise und hohe Leistungsdichte unerwünscht ist. Hier schafft die erfindungsgemäß vorgesehene Kittauflage die vorteilhafte Möglichkeit, mit Randeinschnitten geringer Tiefe zu arbeiten und dennoch eine sichere Fixierung der Heizleiter^.ndungen zu gewährleisten. Dadurch, daß die Kittauflage sich höchstens bis zum Grund der Randeinschnitte erstreckt, wird die Bedeckung des Heizleiters durch die Kittaufiage auf den unmittelbaren Bereich der Abstützkanten beschränkt.According to a further embodiment of the invention, the definition of the heating conductor windings can be improved if the heating conductor - in a known V / ice - in edge incisions of the carrier plates is fixed and the putty extends at most to the bottom of the edge incisions. This is at The slightest disruption of the heat emission ensures that the heating conductor windings are reliably defined, with a the particular advantage is that with incisions at the edge can be worked from extremely shallow depth. That is in terms of manufacture and Wrapping of the carrier plates advantageous, it also reduces the risk that the between break the ridges standing on the edge incisions. With regard to an unproblematic winding of the The carrier plate with the heating conductor are edge cuts with a relatively wide open triangular profile cheap. So that the turns do not come out of the Edge incisions can emerge, it would be necessary to remove the webs between the edge incisions correspondingly high and thus also the winding spacings to be made correspondingly large, which is in view of small construction and high power density is undesirable. Here creates the inventively provided Kittauflage the advantageous possibility to work with marginal incisions of shallow depth and nevertheless a secure fixation of the heating conductor ends to ensure. Due to the fact that the putty layer extends at most to the bottom of the edge incisions, the covering of the heating conductor by the putty on the immediate area of the support edges limited.

Die Kittauflage kann jedoch noch wesentlich weniger mächtig ausgeführt sein, so daß sie sich erheblich weniger tief als bis zum Grund der Randeinschnitte erstreckt. Bei der üblichen Ausführungsform, bei der die Stege zwischen den Randeinschnitten über die Außenseite des Heizleiters vorstehen, ist mit Rücksicht auf optimale Wärmeabgabe anzustreben, daß die Kittauflage an keiner Stelle wesentlich tiefer als bis zur Außenseite der Heizleiterwindungen reicht. In dieser Hinsicht besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Kittauflage sich nicht einmal wesentlich über die Kontur der Trägerplatte hinaus in die Randeinschnitte erstreckt. Damit bildet die Kittauflage im Bereich der Randeinschnitte gleichsam Brücken, die mit dem Heizleiter keine oder allenfalls vernachlässigbare Berührung haben und damit die Wärmeabgabe im geringstmöglichen Maß beeinträchtigen. Diese Maßnahmen werden dadurch unterstützt, daß ein Kitt verwendet wird, der das Material des Heizleiters nicht benetzt.The putty can, however, be made much less thick, so that they are considerably extends less deep than to the base of the marginal incisions. In the usual embodiment in which the Bars protruding between the edge incisions over the outside of the heating conductor is with regard to To strive for optimal heat emission that the putty layer is not significantly deeper at any point than up to Outside of the heating conductor turns is sufficient. In this regard, an embodiment is particularly advantageous in which the putty layer is not even extends substantially beyond the contour of the carrier plate into the edge incisions. This forms the putty layer in the area of the edge incisions, as it were, bridges, those with the heating conductor no or at most negligible Touch and thus affect the heat emission as little as possible. These Measures are supported by the fact that a putty is used that does not match the material of the heating conductor wetted.

Der Auftrag der erfindungsgemäß vorgesehenen Kittauflage kann in einfacher Weise und mit geringem Arbeitsaufwand von Hand erfolgen. Es besteht auch die im Rahmen einer Großserienanfertigung vorteilhafte Möglichkeit, den Kitt mittels einer Schlitzdüse aufzubringen, deren Länge der Länge der jeweiligen Abstützkanten entspricht und deren Breite auf die vorgesehene Breite der Kittauflage eingestellt ist.The putty layer provided according to the invention can be applied in a simple manner and with little Work done by hand. There is also the advantageous one in the context of a large-scale production Possibility of applying the putty by means of a slot nozzle, the length of which is the length of the respective Corresponds to supporting edges and the width of which is set to the intended width of the putty layer.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung naher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with the aid of a drawing which merely shows exemplary embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen elektrischen Heizkörper in Seitcnansieht, Fig. 1 shows an electric heater in a side view,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 in Stirnansicht,F i g. 2 the subject of FIG. 1 in front view,

F i g. 3 einen Ausschnitt des Gegenstands der F i g. 1 in vergrößerter Darstell jng,F i g. 3 shows a section of the object of FIG. 1 in an enlarged view,

Fig.4 den Gegenstand der Fig.3 im Querschnitt IV-IV,4 shows the object of FIG. 3 in cross section IV-IV,

Fig.5 eine andere Ausführungsform des Gegenstands der F i g. 3,5 shows another embodiment of the subject matter of FIG. 3,

Fig.6 den Gegenstand der Fig.5 im Querschnitt Vl-Vl.Fig.6 shows the subject of Fig.5 in cross section Vl-Vl.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte elektrische Heizkörper besteht im wesentlichen aus einer Trägerplatte 1 aus Isoliermaterial von kreuzförmigem Querschnitt und einem Heizleiter 2 aus Widerstandsdraht. Der Heizleiter 2 ist in Form einer Wendel um die Trägerplatte 1 gewickelt, seinerseits mäanderförmig gewendelt (vgl. F i g. 2) und an den hier als Abstützkanten 3 bezeichneten Schmalseiten der Trägerplatte 1 abgestützt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trägerplatte 1 an den Abstützkanten 3 Randeinschnitte 4 auf, in deren Bereich jeweils ein Mäanderbogen 5 des Heizleiters die Trägerplatte 1 überfaßt.The in the F i g. 1 and 2 shown electrical heating element consists essentially of a carrier plate 1 made of insulating material of cruciform cross-section and a heating conductor 2 made of resistance wire. The heating conductor 2 is wound around the carrier plate 1 in the form of a helix, in turn in a meandering shape coiled (see FIG. 2) and on the narrow sides of the carrier plate 1, referred to here as support edges 3 supported. In the illustrated embodiment, the carrier plate 1 has 3 edge incisions on the support edges 4, in the area of which a meander curve 5 of the heating conductor overlaps the carrier plate 1.

Wie die Figuren deutlich erkennen lassen, ist die Trägerplatte 1 mit den Auflagen 6 in Form eines jeweils verhältnismäßig schmalen Streifen Kitt versehen, die die Windungen des Heizleiters 2 im Bereich der Abstützkanten 3 überdecken. Der Kitt besteht aus einem an sich bekannten, geeigneten Material hinreichender Wärmebeständigkeit, das mit dem Material der Trägerplatte 1 eine Klebverbindung eingeht und die Windungen des Heizleiters 2 an den Abstützkanten 3 fixiert. Die Kittauflagen 6 erstrecken sich über die ganze Länge der Abstützkanten 3.As the figures clearly show, the carrier plate 1 with the supports 6 is each in the form of a provided relatively narrow strips of putty, which the turns of the heating conductor 2 in the area of Cover the support edges 3. The putty consists of a suitable material known per se Heat resistance, which enters into an adhesive bond with the material of the carrier plate 1 and which Windings of the heating conductor 2 fixed on the support edges 3. The putty 6 extend over the whole Length of the support edges 3.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den F i g. 3 bis 6. Die Querschnittsdarstellungen der F i g. 4 bzw. 6 zeigen, daß die Kittauflage 6 im wesentlichen auf den Bereich der Abstützkanten 3 beschränkt ist und sich nennenswert auf die Breitseiten der Trägerplatte 1 erstreckt. Das hat zur Folge, daß der Heizleiter 2 nur im Bereich der Abstützkanten 3 von Kitt bedeckt ist und im übrigen die Wärmeabgabe nicht behindert.Further details can be found in FIGS. 3 to 6. The cross-sectional representations of FIGS. 4 or 6 show that the putty 6 is essentially limited to the area of the support edges 3 and itself Extends appreciably on the broad sides of the carrier plate 1. This has the consequence that the heating conductor 2 only in Area of the support edges 3 is covered by putty and otherwise does not hinder the dissipation of heat.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Heizleiter 2 im Querschnitt rechteckig ausgebildet und in rechteckigen Randeinschnitten 4 der Trägerplatte 1 festgelegt, was anhand der Teilschnittdarstellung der Fi g. 3 erkennbar ist. Die Tiefe der Randeinschnitte 4 ist verhältnismäßig gering und entspricht im wesentlichen der Querschnittshöhe des Heizleiters 2. Eine unter allen Umständen sichere Festlegung des Heizleiters 2 wird durch die Kittauflage 6 erreicht, deren Breite b im wesentlichen der Breite des die Trägerplatte 1 überfassenden Mäanderbogens 5 entspricht (vgl. Fig. 4). In Tiefenrichtung, d.h. in Richtung der Trägerplattenebene, erstreckt die Kittauflage 6 sich nicht ganz bis zum Grund der Randeinschnitte 4.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the heating conductor 2 is rectangular in cross section and set in rectangular edge incisions 4 of the carrier plate 1, which is based on the partial sectional view of Fi g. 3 can be seen. The depth of the edge incisions 4 is relatively small and essentially corresponds to the cross-sectional height of the heating conductor 2. A secure fixing of the heating conductor 2 under all circumstances is achieved by the putty layer 6, the width b of which essentially corresponds to the width of the meander arch 5 surrounding the carrier plate 1 ( see. Fig. 4). In the depth direction, ie in the direction of the plane of the carrier plate, the putty layer 6 does not extend all the way to the bottom of the edge incisions 4.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Heizleiter 2 kreisrunden Querschnitt auf und ist die Trägerplatte 1 mit dreieckigen Randeinschnitten 4 versehen. Die Kittauflage 6, deren Breite b hier nur im wesentlichen der Dicke der Trägerplatte 1 entspricht (vgl. F i g. 6), erstreckt sich in Tiefenrichtung der Trägerplatte 1 im wesentlichen nur bis zur Außenseite der Windungen des Heizleiters 2.In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the heating conductor 2 has a circular cross section and the carrier plate 1 is provided with triangular edge incisions 4. The cement layer 6, the width b of which here only corresponds essentially to the thickness of the carrier plate 1 (see FIG. 6), extends in the depth direction of the carrier plate 1 essentially only to the outside of the turns of the heating conductor 2.

In den Figuren ist nicht dargestellt die Möglichkeit, die Ausdehnung der Kittauflage G in Breitenrichtung nocl. weiter zu verringern, so daß diese sich n'cht wesentlich über die Kontur der Trägerplatte 1 hinaus in die Randeinschnitte 4 erstreckt. Bei einer solchen Ausführungsform, mit der ohne weiteres gleichfalls eine hinreichend sichere Festlegung des Heizleiters 2The figures do not show the possibility of the expansion of the putty layer G in the width direction nocl. to reduce further, so that these do not Extends substantially beyond the contour of the carrier plate 1 into the edge incisions 4. With such a Embodiment with which a sufficiently secure fixing of the heating conductor 2

erreicht werden kann, beschränkt der Bereich der Verbindung zwischen Trägerplatte 1 und Kittauflage 6 sich praktisch nur auf die Schmalseiten der Trägerplatte 1, so daß die Kittauflage 6 gleichsam Brücken über die Randeinschnitte 4 bildet.can be achieved, limited the scope of the Connection between carrier plate 1 and cement layer 6 is practically only on the narrow sides of the carrier plate 1, so that the putty 6 forms bridges over the edge incisions 4, as it were.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electric heater for gaseous media, with a carrier plate made of insulating material and with a heating conductor made of resistance wire surrounding the carrier plate, the heating conductor being a helix is formed and supported on support edges of the carrier plate, characterized in that that the carrier plate (1) with one of the heating conductor windings (2) in the area of the support edges (3) covering overlay (6) is provided from a heat-resistant putty.

2. Heater according to claim 1, characterized in that the width (b) of the cement layer (6) corresponds essentially to the thickness of the carrier plate (1).

3. Radiator according to claim 1, characterized in that the width (b) of the cement layer (6) corresponds essentially to the width of the heating conductor section (5) which extends over the support edge (3).

4. Radiator according to claim 1 or 2, characterized in that the heating conductor (2) in edge incisions (4) of the carrier plates (1) is fixed and that the putty (6) extends at most to the bottom the edge incisions (4) extends.

5. Radiator according to claim 3, characterized in that the putty layer (6) is not essential extends beyond the contour of the carrier plate (1) into the edge incisions (4).

6. Radiator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cement (6) the Material of the heating conductor (2) not wetted.