DE3100169C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Drahtheizelement zur Erwärmung eines Gasstroms nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bereits aus der DE-OS 25 30 075 ist ein derartiges Drahtheizele­ ment bekannt. Dieses Heizelement ist in Form einer Wendel an einer innerhalb der Wendel liegenden Isolierplatte befestigt, wobei die Isolierplatte aus einem Rahmen besteht. Aus Gründen der Festigkeit besteht dieser Rahmen aus relativ breiten Stegen und bewirkt ins­ besondere bei einer Anordnung quer zum Gasstrom einen relativ hohen Strömungswiderstand. Darüber hinaus sind an diesem Rahmen zwei separate Stromzuführungen zum Heizleiterdraht angebracht. Dies führt zu erhöhtem Herstellungsaufwand und Herstellungskosten.

Aus der DE-AS 22 11 911 ist darüber hinaus ein Heizkörper für Brotröster oder dergleichen, jedenfalls nicht zur Erwärmung eines Gasstroms, mit einem Träger in Form eines Rahmens bekannt, bei dem der Rahmen durch Trägerleisten aus einem Isolierwerkstoff gebildet wird und die Trägerleisten durch - vorzugsweise aus Metall - be­ stehende Stützleisten miteinander verbunden sind. Eine Verbindung des Heizleiterdrahtes mit den Stützleisten ist dieser Entgegenhal­ tung nicht zu entnehmen; die Stützleisten dienen vielmehr zum Festlegen des Heizkörpers innerhalb des Röstergehäuses.

Aus der DE-PS 12 26 230 ist ein Heizkörper für ein Saunagerät zu entnehmen, bei dem ein Heizleiterdraht auf einen Stahlblechrahmen gewickelt ist, dessen Längsleisten mit einer Auflage aus Weich­ mikanit versehen sind. In einen Durchbruch der U-förmigen Quer­ leisten wird jeweils eine ebenfalls U-förmig gebogene Klemmplatte als Stromanschluß hindurchgeführt und durch Pressung mit den Quer­ leisten unveschiebbar verbunden. Die Enden des Heizleiterdrahtes werden durch eine Öffnung der Klemmplatte hindurchgeführt und unter Zwischenschaltung von zwei Isolierplättchen von den Schen­ keln der Klemmplatte eingeklemmt. Bei diesem Aufbau wirken die Querleisten lediglich als mechanische Halterung für die Klemm­ platte, wobei jedoch keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Querleisten und den Enden des Heizleiterdrahtes besteht.

Bei elektrischen Drahtheizelementen wird in letzter Zeit immer mehr gefordert, daß sie bei möglichst geringem Raumbedarf mög­ lichst hohe Heizleistung haben. Diese Forderung besteht nicht alleine wegen der angestrebten, möglichst geringen Herstellungs­ kosten, vielmehr sollen zum Beispiel Haartrockner möglichst leicht an Gewicht sein, damit die Hand beim Führen des Gerätes nicht ermüdet. Durch ein kleines, aber leistungsstarkes Drahtheiz­ element kann das Gehäuse eines solchen Haartrockners ebenfalls klein gestaltet werden, so daß die gewünschte Gewichtseinsparung eintritt. Die Kompaktheit des Drahtheizelements ist auch deshalb wünschenswert, weil zum Beispiel Haartrockner vielfach auf Reisen mitgenommen werden und deshalb nur wenig Platz im Koffer bean­ spruchen sollen.

Um diese Ziele zu erreichen, wickelt man den Heizleiter dicht über den Heizleiterträger, um eine große Heizleiterlänge auf dem Heiz­ leiterträger aufbringen zu können. Der Mindestabstand der einzel­ nen Windungen ergibt sich allerdings dadurch, daß es nicht zu elektrischen Überschlägen zwischen den Windungen kommen darf, und daß der Luftstrom den Heizleiter gleichmäßig umspülen muß, damit es nicht zu einer Überhitzung des Heizleiters kommt. Hiervon abgesehen soll zum Beispiel bei Haartrocknern der Luftstrom gleichmäßig erwärmt werden, damit keine übermäßig heißen Strähnen den Haartrockner verlassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Draht­ heizelement zur Erwärmung eines Gasstroms zu schaffen, welches bei möglichst kleiner Baugröße eine hohe Heizleistung aufweist und gleichzeitig sehr kostengünstig in einer Großserienfertigung her­ stellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Drahtheizelement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Insgesamt weist das elektrische Drahtheizelement zum einen den Vorteil auf, daß durch die Verwendung von Metallstegen - mit der damit einhergehenden, erhöhten Festigkeit dieser Stege gegenüber den Rahmenteilen aus isolierendem Material - eine beachtliche Querschnittsverringerung und somit ein erheblich verringerter Strömungswiderstand erreichbar ist. Zum anderen liegt der Vorteil der Verwendung von Metallstegen darin, daß diese Stege neben einer verbesserten Tragfunktion unmittelbar mit den Heizdrahtenden ver­ bunden werden können und somit die Funktion von Anschlußkontakten für das Drahtheizelement aufweisen. Die einzelnen Enden des Heiz­ leiterdrahtes werden einfach auf herkömmliche Weise durch Löten, Krimpen oder Klemmen oder ähnliches an den Metallstegen be­ festigt, so daß übliche, an einem einstückigen, aus isolierendem Material bestehenden Rahmen separat anzubringende Vorrichtungen zur Befestigung der Enden des Heizleiterdrahtes entbehrlich sind.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 weist den Vorteil auf, daß eine Verbindung des Heizelements mit der Stromversorgung ohne zusätz­ liche, am Rahmen oder an den Stegen anzulötende oder zu befesti­ gende Teile möglich ist. Die Metallstege an sich sind mit einer Einrichtung zur Bildung einer Steckverbindung versehen, so daß das Heizelement durch einfaches Einstecken in Anschlußkontakte mit der Stromversorgung verbindbar ist. Durch sägezahnförmige Einkerbungen auf der Außenseite der Rahmenteile aus elektrisch isolierendem Material wird ein sicheres Fixieren des Heizleiters erreicht. Die­ ses Ziel wird in vorteilhafter Weise auch dadurch erreicht, daß gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 5 der Heizleiterdraht durch Quetschen auf den Rahmenteilen fixiert ist.

Um für unterschiedliche Geräte unterschiedliche Heizleistungen an­ bieten zu können, ist es zweckmäßig, wenn gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung das Drahtheizelement aus mehreren, hintereinander angeordneten Rahmen mit einem darüber ge­ wickelten Heizleiter besteht. Die einzelnen Rahmen mit dem Heiz­ leiter, welche zusammen das Drahtheizelement bilden, können je­ weils völlig identisch gestaltet sein, so daß durch große Stück­ zahl die Herstellungskosten gering sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Drahtheizelementes gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Ansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Drahtheizelements.

Das in Fig. 1 dargestellte Drahtheizelement besteht aus einem im wesentlichen kreisringförmigen Rahmen 1 aus Glimmermaterial. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Peripherie des Rahmens 1 ist eine Verzahnung 2 vorgesehen, über die ein drahtförmiger Heizlei­ ter 3 derart gewickelt ist, daß er gitterartig den gesamten freien Querschnitt des Rahmens 1 ausfüllt. Ein Ende des Heizleiters 3 ist an einem Anschluß 4, das andere Ende an einem Anschluß 5 geführt. Mittels Kontaktfahnen 6 und 7 kann das Drahtheizelement mit elek­ trischem Strom versorgt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht der Rahmen 1 aus zwei gegenüberliegenden Rahmenteilen 1 a, 1 b, welche durch Stege 8, 9 aus Metall miteinander verbunden sind. An diese Stege 8, 9 ist jeweils ein Ende des Heizleiters 3 elektrisch angeschlossen. Da die Stege 8, 9 aus elektrisch leitendem Material bestehen, können die Heizungsanschlüsse unmittelbar an diesen Stegen festgelötet werden, um das Drahtheizelement mit elektrischem Strom zu versor­ gen. Denkbar ist es auch, die Stege 8, 9 mit Steckeinrichtungen zu versehen, so daß die Anschlußdrähte mittels Stecker am Drahtheiz­ element angeschlossen werden können.

Der quer zur Strömung eingebaute Rahmen 1 bzw. die Rahmenhälften 1 a, 1 b sind so geformt, daß der Querschnitt des Strömungskanals ausgefüllt wird. Die Rahmenform kann zum Beispiel - statt wie dargestellt rund - für einen rechteckigen Kanal rechteckig sein oder auch sonstige Formen haben. Dadurch ist eine leichte Anpas­ sung an die jeweilige Querschnittsform des Kanals, in den das Drahtheizelement eingebaut werden soll, möglich. Um mit identisch umwickelten Rahmen Heizungen größerer Leistung zu bauen, können mehrere solcher umwickelter Rahmen hintereinander im Kanal ange­ ordnet werden. Eine solche Ausbildung trägt auch zu einer weiteren Strömungsvergleichmäßigung bei.

Claims (6)

1. Elektrisches Drahtheizelement zur Erwärmung eines Gasstroms mit einem rahmenförmigen, eine freie Innenfläche aufweisenden, quer zum Gasstrom angeordneten Träger mit zwei einander gegenüber­ liegenden Rahmenteilen aus elektrisch isolierendem Material, über die mehrere nebeneinanderliegende Wendeln eines Heizlei­ terdrahtes gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die bei­ den Rahmenteile (1 a, 1 b) des Trägers durch Metallstege (8, 9) auf Abstand gehalten und einzelne Enden des Heizleiterdrahtes (3) jeweils mit einem Steg (8, 9) elektrisch leitend verbunden sind.

2. Elektrisches Drahtheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Stege (8, 9) mit einer Einrichtung zur Bildung einer Steckverbindung mit Anschlüssen einer elektri­ schen Stromversorgung versehen ist.

3. Elektrisches Drahtheizelement nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung als Steckkontakt ausgebildet ist.

4. Elektrisches Drahtheizelement nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenteile (1 a, 1 b) auf der Außenseite sägezahnförmige Einkerbungen (2) zur Aufnahme der einzelnen Heizdrahtwendeln aufweisen.

5. Elektrisches Drahtheizelement nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heizdrahtwendeln durch Quetschen auf den Rahmenteilen (1 a, 1 b) fixiert sind.

6. Elektrisches Heizregister mit Drahtheizelementen nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine räumliche Hintereinanderschaltung von im Aufbau gleich­ artigen, elektrischen Drahtheizelementen.