DE3150142A1

DE3150142A1 - "elektrisches flaechenheizelement"

Info

Publication number: DE3150142A1
Application number: DE19813150142
Authority: DE
Inventors: Erich 7200 Tuttlingen Hillinger
Original assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Current assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1983-07-07

Description

E 1 e k t r i s c h e s
F l ä c h e n h e i z e l e m e n t = = = = = = = = = = = = = = = = ~ = = = = = = =~~~ = == = = = = == = == == = = Die Erfindung betrifft ein, aus einem oder mehreren Heizkörpern und einem gemeinsamen Außenmantel bestehenden, elektrischen Flächenheizelement, insbesondere zur Erwärmung flüssiger Medien.
Solche eizelemente werden beispielsweise in Wasch-und Geschirrspülmaschinen, oder in Heißwassergeräten od. dergl.
eingebaut.
Diese Art der Verwendung solcher Heizelemente birgt die Gefahr der Verkalkung derselben in sich, die umso größer ist, äe höher die Oberflächenbelastung des Heizelements ist, wobei noch zu beachten ist, daß eine Verkalkung nicht nur den Wärmeübergang behindert, sondern auch die Lebensdauer des Heizelements herabsetzt. Auch bei der Erwärmung von Ölen ist eine hohe Oberflächenbelastung von Nachteil, da hier die Gefahr der Verkrakung besteht.
Niedrige thermische Qberflächenbelastungen lassen sich erzielen durch einen möglichst guten und vor allem auch gleichmäßigen Wärmeübergang zwischen dem eigentlichen Heizkörper und dem die Wärme an das zu beheizende Medium abgebenden Außenmantel.
Zu diesem Zweck wurde gemäß der GB-PS 739 779 schon vorge- vorgeschlagen, die Heizkörper dicht an die Wandung eines gemeinsamen Außenbehälters anzulegen, so daß ein unmittelbarer Wärmeübergang möglich ist. Ähnliches offenbart auch das D-GM 8 111 801, das ein Heizelement für Heißwasserbereiter beschreibt, bei dem eine, den Außenmantel bildende metallene Tasche mit Rinnen oder Einprägungen versehen ist die die rohrförmigen Heizkörper aufnehmen und teilweise umhüllen und so einen guten Wärmeübergang zwischen diesen Teilen gewährleisten.
Diese Ausführungsarten bringen jedoch noch keine optimale Lösung des Problems, da die Wärme wohl besser übergeleitet wird, die Forderung nach gleichmäßiger Verteiluhg dieser Wärme jedoch noch nicht erfüllt ist.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun ein Heizelement vor, bei dem in einem flachen Metallbehälter ein oder mehrere Rohrheizkörper mittels eines Metallpulvers eingebettet sind und dieser Aufbau unter hohem Druck zu einer Einheit verpreßt ist.
Die hohe Verdichtung des alle Hohlräume zwischen Behälter und Rohrheizkörper ausfüllenden Metallpulvers ergibt einen sehr guten und außerdem sehr gleichmäßigen Wärmeübergang vom Heizkörper zur ableitenden Oberfläche des Außenbehälters und schafft damit die Voraussetzung für eine sehr niedrige thermische Oberflächenbelastung des Heizelements, das trotzdem relativ massearm gestaltet werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschieben.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt- durch das Heizelement in der Ebene I-I der Figur 2, Figur 2 einen Querschnitt durch das Heizelement gemäß Figur 1 und Figur 3 einen Längsschnitt durch das Heizelement in der Ebene III-III der Figur 1.
Das erfindungsgemäße Heizelement besteht aus einem flachen dünnwandigen Metallbehälter 1, zwei Rohrheizkorpern 2 und 3 bekannter Art, sowie aus einer Füllung von gut wärmeleitendem Metalipulver 4 in hochverdichtetem Zustand. Der Metallbehälter 1 wxrd zwackmäßigerweise aus einem Abschnitt eines entsprechenden Metallrohres hergestellt, das nach Einbringen der vorgebogenen Rohrheizkörper 2 und 3 und nach Befüllung mit dem Metallpulver 4 an beiden Enden zugeschweißt wird.
Dieser Aufbau wird dann unter sehr hohem Druck, in der Grössenordnung von ca. 2000 bar, verpreßt, wobei das Metalipulver eine hohe Verdichtung erfährt.
Trotz dieser hohen Verdichtung bleibt jedoch eine gewisse Restporosität in der Metallpulverfüllung erhalten, was den besonderen Vorteil hat, daß die peim Betrieb des Heizelements auftretenden, durch die verschiedenartigen Werkstoffe bedingten, unterschiedlichen Wärmedehnungen sich ausgleichen können.
Bei diesem Preßvorgang wird gleichzeitig dem Heizelement die gewünschte äußere Form gegeben, beispielsweise eine Form, wie sie in der Figur 2 dargestellt ist.
Auf diese Art und Weise lassen sich u.a. auch Heizelemente für Strahlungsheizung herstellen. Zu diesem Zweck wird das Heizelement beim Preßvorgang so geformt, daß es eine Reflektionsfläche bildet, konvex oder konkav.
Zur Befestigung des Heizelements dient ein Gewindebolzen 5 od.dergl., der am Metallbehälter 1 angeschweißt ist.
Die Anschlüsse 8 und 9 für die beiden Rohrheizkörper 2 und 3 sind einseitig durch Bohrungen 6 und 7 in der Wandung des Metallbehälters 1 aus diesem herausgeführt.
Wie schon erwähnt, ist die Erfindung nicht nur auf die dargestellte Ausführungsart begrenzt, sondern kann auch für beliebig andere Formen von Flächenheizelementen angewandt werden.
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Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Elektrisches Flächenheizelement, bestehend aus einem oder mehreren Rohrheizkörpern und einem, diese umhüllenden Metallbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß in dem flach gestalteten Metallbehälter (1) ein oder mehrere Rohrheizkörper (2,3) mittels eines Metallpulvers (4) eingebettet sind, und dieser Aufbau (1-4) unter hohem, das Metallpulver (4) hoch verdichtendem Druck zu einer Einheit verpreßt ist.
2.) Verfahren zum Herstellen eines Flächenheizelements gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Formgebung für das Element gleichzeitig mit dem Preßvorgang erfolgt.
3.) Flächenheizelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbehälter (1) aus einem Rohrstück besteht, dessen beide Enden zugeschweißt sind.
4.) Flächenheizelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet 9 daß das heizelement zu einer Reflektionsfläche für Strahlungsheizung geformt ist.