DE3718836A1 - Heizvorrichtung mit einem elektrischen heizkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Bei Heizvorrichtungen dieser Art, die meist, beispielsweise nach der DE-OS 32 21 348, nach der DE-AS 11 39 589 oder nach dem DE-GM 84 37 042 als Durchlauferhitzer ausgebildet sind, besteht häufig das Bedürfnis, an der zu beheizenden Wandung eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung zu erreichen, da dadurch eine sehr gleichmäßige Wärmebeaufschlagung des zu beheizenden Mediums erzielt werden kann. Dieser gleichmäßi­ gen Wärmeverteilung steht entgegen, daß der Heizkörper nur begrenzte Zonen der Wandung unmittelbar beheizt, während er die benachbarten Zonen, in denen er nicht anliegt, lediglich durch Wärmeleitung beaufschlagt. Dadurch besteht die Nei­ gung, daß sich in der Wandung bzw. in deren von dem zu be­ heizenden Medium beaufschlagten Oberfläche eine inhomogene Wärmeverteilung bzw. relativ hohe Temperaturdifferenzen er­ geben, was bei hoher Eingangsleistung zu einer spezifischen Temperaturüberlastung des Mediums und vor allem auch dazu führen kann, daß vom Medium mitgeführte Feststoffe oder an­ dere, zur Ausfällung neigende Stoffe sich an der Wandung ablagern und allmählich die zugehörige Oberfläche zusetzen. Im Falle der Verwendung des Durchlauferhitzers für eine Waschmaschine sind solche Stoffe beispielsweise Gewebeflu­ sen, während sie im Falle einer Spülmaschine beispielsweise Speiserückstände sind.

Zur Reduzierung dieser Nachteile hat die Ausbildung nach der DE-OS 32 21 348 gute Ergebnisse gebracht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Anbringung verhältnismäßig großer Lotmengen zur Wärmeverteilung mit Problemen zum Beispiel derart ver­ bunden sein kann, daß das Lot im Schmelzzustand von höher liegenden Zonen der Wandung in tiefer liegende Zonen ab­ fließt und wegen seiner begrenzten Wärmeleitfähigkeit auch als Wärmeleitkörper nicht immer optimal geeignet ist. Ist dabei in das Lot ein gesonderter, stegförmig aufrechtstehen­ der Wärmeleitkörper eingebettet, so wird dadurch die Wärme­ übertragung zwar günstig beeinflußt, jedoch sollten hierzu die zugehörigen Abschnitte des Heizkörpers nahezu lückenlos beiderseits an diesen Wärmeleitkörper anschließen, so daß ein insgesamt relativ langer Heizkörper benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrich­ tung der genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Aus­ bildung sowie Herstellung auch dann eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung über die hierfür bestimmten Zonen der Wan­ dung ermöglicht, wenn diese Zonen gegenüber den unmittelbar durch den Heizkörper beheizten Zonen relativ groß sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Heizvorrichtung der eingangs beschriebenen Art durch die Weiterbildung nach dem kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Die von der Wandung abgekehrte Außenseite des Wärmeleitkörpers liegt weiter entfernt von der Wandung als die der Wandung zuge­ kehrte Anlageseite des Heizkörpers, wobei der Wärmeleitkör­ per unter Berücksichtigung seines spezifischen Wärmeleitko­ effizienten hinsichtlich seines Querschnittes so gestaltet werden kann, daß er einen Teil der vom Heizkörper erzeugten Wärmeenergie unmittelbar vom Heizkörper durch Wärmeleitung abnimmt und über die zugehörige Zone der Wandung, in der Regel also bis zur Mitte der Abstandslücke zwischen zwei benachbarten Heizkörper-Abschnitten gleichmäßig verteilt, während ein weiterer Teil der Wärmeenergie praktisch unmit­ telbar an die Wandung abgegeben wird und beide Teile so auf­ einander abgestimmt sind, daß sich ein homogenes Wärmefeld ergibt.

Der Wärmeleitkörper kann im wesentlichen aus einem einzigen Werkstoff, beispielsweise einem geeigneten, in einer ausrei­ chenden Schichtdicke aufgebrachten Lot bestehen, ist jedoch zweckmäßig aus mindestens zwei unterschiedlichen Werkstof­ fen, nämlich insbesondere einerseits dem Befestigungsmittel und andererseits dem zusätzlichen Wärmeleitelement aufge­ baut. Hinsichtlich des Querschnitts- bzw. Volumenanteiles am Gesamtquerschnitt bzw. Gesamtvolumen des Wärmeleitkörpers kann das Befestigungsmittel den größeren Anteil einnehmen, jedoch ist es in aller Regel vorzuziehen, wenn der Wärme­ leitkörper so ausgebildet ist, daß das zusätzliche Wärme­ leitelement den wesentlich größeren Anteil einnimmt, so daß das Befestigungsmittel nur in derjenigen Menge verwendet zu werden braucht, in welcher es zur Befestigung des zusätzli­ chen Wärmeleitkörpers und des ebenfalls unmittelbar an der Wandung angebrachten Heizkörpers erforderlich ist. Zweckmä­ ßig jedoch ist das zusätzliche Wärmeleitelement im wesentli­ chen vollständig bzw. ganzflächig von dem Befestigungsmittel umschlossen oder abgedeckt, so daß ein einfacher, an und für sich nicht rostbeständiger Baustahl, beispielsweise ein Stahlblech oder Stahlband verwendet werden kann, der einer­ seits eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit hat und andererseits dann durch die Beschichtung mit dem Befestigungsmittel ohne besonderen zusätzlichen Aufwand oxydations- bzw. rostge­ schützt ist.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und den Zeich­ nungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten ver­ wirklicht sein können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße, als Durchlauferhitzer ausgebildete Heizvorrichtung in Ansicht,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 im Schnitt und in wesentlich vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 2 in nochmals we­ sentlich vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in einer Dar­ stellung entsprechend Fig. 2,

Fig. 5 den Wärmeleitkörper gemäß Fig. 4 im Längs­ schnitt,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Wärmeleitkörper ge­ mäß Fig. 5.

Die Heizvorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 weist einen zylindrischen Rohrkörper von vorzugsweise etwa 40 mm Außen­ durchmesser auf, der zweckmäßig durch einen Abschnitt eines beispielsweise blankgezogenen, nahtlosen Präzisionsrohres mit äußerst geringen Toleranzabweichungen gebildet ist, über seine Länge durchgehend konstanten Innen- und Außendurchmes­ ser aufweist und mit verhältnismäßig glatten Oberflächen 4, 5 geringer Rauhigkeit versehen ist. Der Rohrkörper 2 ist durch eine zylindrische Wandung 3 gebildet, welche die äuße­ re Oberfläche 4 und die innere Oberfläche 5 aufweist. Im Falle einer beispielsweise als Heizplatine ausgebildeten Heizvorrichtung könnte die Wandung annähernd eben sein. Die äußere Oberfläche 4 dient als Wärmeinput-Fläche der unmit­ telbaren Temperaturbeaufschlagung durch einen Heizkörper 6, während die innere Oberfläche 5 als Wärmeoutput-Fläche der unmittelbaren Beheizung eines Mediums, beispielsweise Spül- bzw. Waschwasser oder Friteusenfett dient, welches zweckmä­ ßig als fließender Strom an der Oberfläche 5 entlanggeführt wird und im Falle der Ausbildung der Heizvorrichtung 1 als kanalförmiger Durchflußerhitzer zweckmäßig durch Thermo­ syphon-Wirkung mit einer von seiner Temperatur abhängigen Strömungsgeschwindigkeit von unten nach oben gefördert wird. Ist die Heizvorrichtung 1 als Umlauferhitzer in einen Kreis­ lauf eingeschaltet, so könnte eventuell auf eine gesonderte, in den meisten Fällen vorteilhafte Fördereinrichtung für das Medium, beispielsweise eine Pumpe, verzichtet werden. Statt eines bandförmigen flachen Heizkörpers ist zweckmäßig als elektrischer Heizkörper ein sogenannter Rohrheizkörper vor­ gesehen, dessen Außenmantel 7 durch ein im wesentlichen ge­ schlossenes, dünnwandiges Rohr gebildet ist, in welchem be­ rührungsfrei ein wendelförmiger Heizdraht bzw. Heizwider­ stand 8 in eine Isoliermasse 9 eingebettet ist. Der länglich strangförmige Heizkörper 6 kann im Querschnitt annähernd spitzwinklig dreieckförmig mit drei konvex abgerundeten Eck­ bereichen ausgebildet sein. Der Heizkörper 6 ist im darge­ stellten Ausführungsbeispiel nach Art einer Schraubenwendel mit konstanter Steigung gewickelt, so daß in Ansicht auf die Heizvorrichtung 2 in gleichmäßigen Abständen nebeneinander sowie annähernd parallel zueinander liegende Heizkörper-Ab­ schnitte 14 gebildet sind. Die Steigung ist so gewählt, daß benachbarte Abschnitte 14 einen lichten Abstand voneinander haben, der mindestens etwa ein Viertel der zur Wandung 3 pa­ rallel gemessenen Querschnittsweite des Heizkörpers 6 ent­ spricht, insbesondere demgegenüber um das Zwei- bis Achtfa­ che größer ist und zweckmäßig etwa in der Größenordnung die­ ser Querschnittsweite liegt. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel entspricht der Abstand etwa drei Viertel der ge­ nannten Querschnittsweite. Die rechtwinklig zur Wandung 3 gemessene Querschnittshöhe des Heizkörpers 6 kann zwar grö­ ßer als die zuerst genannte Querschnittsweite sein, ist aber zweckmäßig demgegenüber wenigstens geringfügig kleiner oder höchstens so groß. Der Heizkörper 6 ist so auf einen gegen­ über dem Außendurchmesser der Wandung 3 kleineren Innen­ durchmesser vorgewickelt, daß er noch in seinem elastischen Bereich dadurch wenigstens auf den Außendurchmesser der Wandung 3 aufgeweitet werden kann, daß seine Enden in der entsprechenden entgegengesetzten Richtung gegeneinander um seine Mittelachse verdreht werden. In diesem aufgeweiteten Zustand wird der Heizkörper 6 auf die Wandung 3 problemlos aufgesetzt, wonach er durch Freigeben seiner Enden sich von selbst elastisch wieder derart verengt, daß seine Innenflä­ che annähernd über seine gesamte Länge in einer mit der Oberfläche 4 zusammenfallenden Hüllfläche liegt, die Innen­ fläche also über ihre Länge und Breite praktisch lückenlos und unter radial nach innen gerichteter Vorspannung an die­ ser Oberfläche 4 anliegt.

Durch den Heizkörper 6 ist zwischen dessen Abschnitten 14 eine Wendelnut gebildet, deren Bodenfläche durch die Ober­ fläche 4 gebildet ist, während ihre Flankenflächen durch die einander zugekehrten Flanken der zugehörigen Abschnitte 14 bzw. des Heizkörpers 6 gebildet sind. Durch die beschriebene Querschnittsform des Heizkörpers 6 ist die Wendelnut im Querschnitt zur Wandung 3 hin bis zu einem verhältnismäßig nahe bei der Wandung 3 liegenden Bereich geringster Weite trichterartig verengt und von diesem Bereich geringster Wei­ te bis zur Wandung 3 wiederum bis auf eine Weite erweitert, die kleiner als die größte Weite an der offenen Seite der Wendelnut ist.

In die Wendelnut ist ein flächiger bzw. bandartiger Wärme­ leitkörper 10 eingesetzt, dessen Breite zweckmäßig minde­ stens so groß wie die geringste lichte Weite der Wendelnut, insbesondere demgegenüber um soviel größer ist, daß der Wär­ meleitkörper 10 auf mindestens einer Seite der Wendelnut bis in den von deren Bodenfläche begrenzten inneren erweiteren Bereich reicht. Der Wärmeleitkörper 10 reicht zweckmäßig wenigstens teilweise bis unmittelbar an die Oberfläche 4 der Wandung 3 und hat eine rechtwinklig zu dieser Oberfläche 4 gemessene Querschnittserstreckung, die zweckmäßig höchstens so groß wie seine parallel zur Wandung 3 gemessene Quer­ schnittserstreckung, insbesondere demgegenüber wesentlich kleiner ist.

Es ist denkbar, daß der Wärmeleitkörper 10 zur Erzielung bestimmter Wärmeleit-Charakteristika bis zwischen die Innen­ fläche des Heizkörpers 6 und die Oberfläche 4 der Wandung 3 reicht, jedoch ist es in diesem Fall zweckmäßig, wenn der Wärmeleitkörper hierfür dünnere Randstreifen aufweist, so daß er zwischen den Abschnitt 14 des Heizkörpers 6, also in der Wendelnut, dicker ist. Der Wärmeleitkörper 10 weist also zumindest im Bereich der Wendelnut einen anderen Wärmeleit- Querschnitt als im Bereich des Heizkörpers 6 auf.

Der Wärmeleitkörper 10 ist in ein lotartiges Befestigungs­ mittel 11 eingebettet, das in einem Schmelzzustand, also in der Regel bei entsprechender Erwärmung, ein Befestigungs­ fluid bildet, welches so dünnflüssig ist, daß es unter den auftretenden Gewichtskräften von selbst fließt. Das Befesti­ gungsmittel 11 bildet mit dem Wärmeleitkörper 10 ein Ver­ bund-Leitelement, in dem im dargestellten Ausführungsbei­ spiel das Befestigungsmittel 11 den höheren Anteil einnimmt.

Das Befestigungsmittel 11 ist wenigstens teilweise als seit­ lich benachbart zum Heizkörper 6 liegende Wärmeleitschicht zur Wärmeverteilung über den zugehörigen Bereich der Wandung 3 ausgebildet, wobei die Wärmeleitschicht 13 unmittelbar seitlich an den Heizkörper 6 anschließt und insbesondere mit zunehmender Entfernung von dem Heizkörper 6 bzw. vom jewei­ ligen Abschnitt 14 in dar Dicke abnimmt, vorzugsweise über einen im Querschnitt keilförmigen Abschnitt 15 seitlich zwi­ schen den Außenmantel 7 des Heizkörpers 6 und die Wandung 3 bzw. deren Oberfläche 4 eingreift. Die Wärmeleitschicht 13 ist ferner mit der Wandung 3 und dem Außenmantel 7 im we­ sentlichen mit geschlossener Fläche lückenlos haftend ver­ bunden, wobei zweckmäßig ein Befestigungsmittel beispiels­ weise in Form eines hochtemperaturfesten Lotes für rostfrei­ en Stahl, wie ein Nickel-Lot von der Art verwendet wird, daß es in die aus rostfreiem Stahl bestehende Wandung 3 und in den insbesondere ebenfalls aus rostfreiem oder unlegiertem Stahl bestehenden Außenmantel 7 eindiffundieren kann. Da­ durch und durch ähnliche Materialzusammensetzung der anein­ ander zu befestigenden Teile ergibt sich eine so innige Ver­ bindung nach Art einer Legierungsverbindung, daß kaum noch eine thermische Trennung der verlöteten Teile möglich ist.

Durch die beschriebene Ausbildung steht die Schicht 13, die mit ihrer einen Flachseite 12 mit der Wandung 3 verbunden ist, mindestens um ein Fünftel, insbesondere annähernd um die Hälfte der Querschnittsweite des Heizkörpers 6 seitlich über diesen vor bzw. geht sie zwischen benachbarten Ab­ schnitten 14 des Heizkörpers 6 im wesentlichen ununterbro­ chen durch. Die geringste Dicke der Schicht 13 kann je nach den Erfordernissen beispielsweise zwischen einem und fünf Zehntel Millimeter, vorzugsweise bei mindestens zwei Zehntel Millimeter liegen, wobei die größte Dicke der Wärmeleit­ schicht insbesondere kleiner ist als der Krümmungsradius von abgerundeten Bereichen 17 des Querschnittes des Außenmantels 7, so daß die Schicht 13 also nicht oder nur höchstens bis in den Bereich geringster Weite der Wendelnut reicht. Die geringste Dicke der Schicht 13 ist allerdings zweckmäßig kleiner als die Dicke der Wandung 3, wobei die nach Art einer Laminierung mit der Wandung 3 verbundene Schicht vor­ zugsweise einen mehrfach höheren spezifischen Wärmeleitkoef­ fizienten als die Wandung 3 aufweist. Der Wärmeleitkörper 10 weist demgegenüber zweckmäßig einen nochmals höheren spezi­ fischen Wärmeleitkoeffizienten sowie gegenüber dem Befesti­ gungsmittel 11 eine höhere Schmelztemperatur auf und besteht zweckmäßig aus einem metallischen Werkstoff. Mit den seitli­ chen Randzonen reicht der Wärmeleitkörper 10 bis in die keilförmigen Abschnitte 15.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Wärmeleit­ körper 10 für den vernetzten Eingriff des Befestigungsfluids ein flächiges, insbesondere fein gerastert strukturiertes Sicherungsglied gegen Wegfließen während des Lötvorganges, der beispielsweise in einem Lötofen erfolgt, wobei dieses Sicherungsglied dann mindestens teilweise nach Art einer parallel zur Schicht 13 liegenden Armierung in das Befesti­ gungsmittel 11 eingebettet ist. Durch Wahl der Ausbildung und Dicke dieses Sicherungsgliedes kann die Schichtdicke bestimmt werden, in welcher das Befestigungsmittel trotz Verflüssigung durch Erhitzung aufgebaut werden kann und fer­ ner kann der Anteil bestimmt werden, welchen das Befesti­ gungsmittel im Gesamtverbund der Wärmeleitschicht 13 ein­ nimmt. Die Sicherungsfunktion ergibt sich insbesondere durch Ausnutzung der Oberflächenspannung des Befestigungsfluids, was zum Beispiel dadurch erreicht werden kann, daß das Si­ cherungsglied eine gegenüber seiner Grundfläche vergrößerte Oberfläche aufweist, insbesondere durch mindestens eine Lage eines Netzes, eines Siebdrahtes, einer perforierten Folie, eines gelochten Bandes, eines Streckmetalles, von Stahlwolle oder eines ähnlich strukturierten Flächenkörpers gebildet ist, wobei jede beliebige Kombination von Lagen aus den ge­ nannten Flächenkörpern denkbar ist. In bestimmten Fällen könnte es sogar ausreichen, das Sicherungsglied dadurch zu bilden, daß die zugehörige Oberfläche der Wandung 3 bei­ spielsweise durch Kordelung, Rändelung oder eine ähnliche feinstrukturierte Verformung so aufgerauht wird, daß sie das Befestigungsmittel während des Schmelzprozesses gegen Ab­ fließen sichert. In diesem Fall ist jedoch in aller Regel darauf zu achten, daß die Oberfläche 4 der Wandung 3 im Be­ reich der Verbindung mit dem Heizkörper wesentlich glattflä­ chiger ist bzw. entsprechend ihrer ursprünglichen Glattflä­ chigkeit verbleibt.

Zwischen seinen benachbart zur Wandung 3 bzw. zur Oberfläche 4 liegenden abgerundeten Eckbereichen 17 weist der Außenman­ tel 6 eine im Querschnitt geradlinige bzw. in einer zylind­ rischen Hüllfläche liegende Anlagefläche 16 auf, die durch die Basisseite des dreieckförmigen Querschnittes gebildet sein kann und durch die beschriebenen Maßnahmen praktisch abstandsfrei an der Oberfläche 4 anliegt. Während der Ver­ flüssigung des Befestigungsmittels 11 kriecht dieses unter dem entstehenden Kapillardruck zwischen diese Anlagefläche 16 und die Oberfläche 4, so daß hier eine hauchdünne Zwi­ schenschicht entsteht, deren Dicke etwa der Weite eines Ka­ pillarspaltes 18 für das Befestigungsfluid entspricht und welche den Außenmantel 7 praktisch direkt mit der Wandung 3 legierend verbindet.

Zur Herstellung der Heizvorrichtung 1 wird in der beschrie­ benen Weise der Heizkörper 6 in gleichmäßiger Verteilung auf einem Teil der Wandung 3 so angeordnet, daß deren Enden für den Anschluß von Leitungen von Heizkörpern freibleiben. Zwi­ schen die Abschnitte 14 des Heizkörpers 6 wird der flexible bzw. biegbare Wärmeleitkörper 10 gewickelt, der bei ausrei­ chender Biegefestigkeit ähnlich, wie anhand des Heizkörpers 6 beschrieben, auf einen engeren Durchmesser wendelförmig vorgewickelt und dann gemeinsam mit dem Heizkörper 6 oder nach bzw. vor diesem unter Aufweitung auf die Wandung 3 ge­ schoben, so daß er nach Freigabe federnd in enge Anlage an die Oberfläche 4 springt. In Fig. 1 ist lediglich der Wärme­ leitkörper 10, nicht jedoch das Befestigungsmittel 11 darge­ stellt. Das Befestigungsmittel 11 kann entweder nach Art eines Bandes um den Wärmeleitkörper 10 gewickelt oder be­ reits in einem vorfertigenden Arbeitsgang mit diesem zu einem beispielsweise plattierten Verbundkörper dadurch zu­ sammengefaßt sein, daß es durch Walzen o.dgl. wenigstens haftend mit dem Wärmeleitkörper 10 verbunden worden ist. Die so vorbereitete Heizvorrichtung 1 wird beispielsweise in einem Lötofen mindestens bis zur Schmelztemperatur des Be­ festigungsmittels erhitzt, so daß dieses von den Bereichen zwischen den Abschnitten 14 in die Kapillarspalte 18 sowie durch die Perforationen des Wärmeleitkörpers 10 fließt und nach Abkühlung in der beschriebenen Weise mit den genannten Flächen innig verbunden ist. Über die Keilabschnitte 15 wird dem Heizkörper 6 unmittelbar im Anschluß an die Anlagefläche 16 verhältnismäßig viel Wärme entzogen und direkt den be­ nachbart zum Heizkörper 6 bzw. zum jeweiligen Abschnitt 14 liegenden Zonen der Schicht 13 zugeführt, während gleichzei­ tig auch innerhalb der Wandung 3 von der Anlagefläche 16 in Richtung zu diesen Zonen Wärme abfließt, so daß an der inne­ ren Oberfläche 5 eine sehr homogene Temperaturverteilung erzielt werden kann.

In den Fig. 4 bis 6 sind für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3, jedoch mit dem Index "a" verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist der Wärmeleitkörper 10 a, der zweckmäßig mehr Volumenanteil als das Befestigungsmittel 11 a einnimmt, durch ein relativ steifes, in seinem Querschnitt formstabiles Bandmaterial aus einfachem Stahlblech o.dgl. gebildet, der eine Dicke im Be­ reich beispielsweise von etwas weniger als 1 mm und mehr als 2 mm aufweisen kann. Er steht jedoch ebenfalls gegenüber den von der Wandung 3 a abgekehrten Querschnittsscheiteln 20 be­ trächtlich zurück, weist nämlich eine gegenüber der Hälfte der Querschnittshöhe des Heizkörpers 6 kleinere Dicke auf, wobei die Dicke des Wärmeleitkörpers 10 a wenigstens im Be­ reich der an den Heizkörper 6 anschließenden Längskantenflä­ chen 21 kleiner sein kann als der Krümmungsradius der abge­ rundeten Bereiche 17 a, so daß der Wärmeleitkörper 10 a zwi­ schen benachbarte Abschnitte 14 a federnd eingeschnappt wer­ den kann. Die Längskantenflächen 21 reichen im wesentlichen bis unmittelbar seitlich an den Außenmantel 7 a des Heizkör­ pers 6 a. Auch die im Querschnitt geradlinige bzw. in einer zylindrischen Hüllfläche liegende Flachseite 12 a des Wärme­ leitkörpers 10 a liegt im wesentlichen über die gesamte Brei­ te des Wärmeleitkörpers 10 a nur in einem im wesentlichen konstanten Kapillarspalt-Abstand von der Oberfläche 4 a, so daß diese Flachseite 12 a in ihren nicht durchbrochenen Be­ reichen über eine hauchdünne, im wesentlichen ununterbroche­ ne Schicht 19 des Befestigungsmittels nahezu unmittelbar berührend bzw. durch anlegierendes Eindiffundieren mit der Oberfläche 4 a verbunden ist. Diese Schicht 19 geht lückenlos in die keilförmigen Abschnitte 15 a und von dort in die Ka­ pillarspalte 18 a über, wobei das Befestigungsmittel 11 a den jeweils von einem abgerundeten Eckbereich 17 a, einer gegen­ überliegenden Längskantenfläche 21 und der Oberfläche 4 a begrenzten Raum vollständig ausfüllt und ebenfalls innig mit der Längskantenfläche 21 verbunden ist. Rechts in Fig. 4 ist angedeutet, daß die Längskantenfläche 21 a auch an den Kon­ turverlauf des gegenüberliegenden Eckbereiches 17 a derart angepaßt sein kann, daß für den dem Abschnitt 15 a entspre­ chenden Bereich weniger Befestigungsmittel benötigt wird, weil dieser Bereich wenigstens teilweise mit von dem Wärme­ leitkörper 10 a ausgefüllt ist. Die Längskantenfläche 21 a kann dabei derart schräggestellt ausgebildet sein, daß die Flachseite 19 des Wärmeleitkörpers 10 a breiter als die von der Wandung 3 a abgekehrte Seite ist oder sie kann so eng an den Konturverlauf des Eckbereiches 17 a angepaßt sein, daß nahezu nur noch ein Kapillarspalt für die Aufnahme des Be­ festigungsmittels freibleibt. Mit dem Wärmeleitkörper 10 a können somit auch die Abschnitte 14 a des Heizkörpers 6 a vor der Befestigung an der Wandung 3 a genau auf Abstand gehalten werden.

Der Wärmeleitkörper 10 a ist mit von seiner Flachseite 12 a ausgehenden Öffnungen 22 versehen, die im dargestellten Aus­ führungsbeispiel nach Art einer Rasterlochung gleichmäßig über die Grundfläche des Wärmeleitkörpers 10 a verteilt und als über dessen gesamte Dicke durchgehende Durchbrüche von konstanter Weite vorgesehen sind. Bei der Verflüssigung kriecht das Befestigungsmittel bzw. das Befestigungsfluid auch wenigstens schichtartig auf die diese Öffnungen 22 be­ grenzenden Oberflächen, wie auch auf alle übrigen Oberflä­ chen, so daß der Wärmeleitkörper 10 a praktisch vollständig wenigstens von einer dünnen Schicht des Befestigungsmittels 11 a versiegelt wird. Je nachdem, welche Menge an Befesti­ gungsmittel 11 a verwendet wird, können die Öffnungen 22 auch teilweise oder vollständig mit dem Befestigungsmittel ver­ füllt sein.

Wie insbesondere Fig. 6 zeigt, weist der Wärmeleitkörper 10 a über seine Längskanten 21 gleichmäßig verteilte Sichtfenster 23 in Form randoffener Ausschnitte auf, die beispielsweise V-förmig, rechteckig oder ähnlich sein können und dazu die­ nen, im Bereich dieser Längskantenflächen 21 optisch auf einfache Weise feststellen zu können, ob das Befestigungs­ mittel die an die Längskantenflächen 21 anschließenden Hohl­ räume ausreichend verfüllt hat. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel sind die Sichtfenster 23 durch die die Öffnun­ gen 22 bildende Lochung dadurch gebildet, daß die Längskan­ tenfläche 21 in einen Bereich gelegt ist, in welchem eine Reihe der Lochung so angeschnitten ist, daß halbkreisförmige Sichtfenster 23 entstehen, die in einer dem Lochungsraster entsprechenden Verteilung vorgesehen sind.

Wie Fig. 5 zeigt, kann der Wärmeleitkörper 10 a mit dem als Schicht beispielsweise durch Plattieren aufgebrachten Befe­ stigungsmittel 11 a bereits in einem vorfertigenden Arbeits­ gang verbunden sein, wobei das Befestigungsmittel 11 a zweck­ mäßig vor dem Herstellen der Lochung an der von der Flach­ seite 19 abgekehrten Seite des Wärmeleitkörpers 10 a ange­ bracht und dann die auch das Befestigungsmittel 11 a durch­ setzende Lochung hergestellt wird. Dabei wird der Wärmeleit­ körper 10 a mit einer so großen Menge an Befestigungsmittel 11 a versehen, daß kein weiteres Lot zusätzlich noch zuge­ führt werden muß, sondern daß das am Wärmeleitkörper 10 a vorhandene Lot auch dafür ausreicht, den Heizkörper 6 a in der beschriebenen Weise zu befestigen. Da sich das Lot an der von der Flachseite 19 abgekehrten Seite des Wärmeleit­ körpers 10 a befindet, fließt es beim Schmelzen von dieser Seite durch die Öffnungen 22 und im Bereich der Längskanten­ fläche 21 zur Oberfläche 4 a, wobei es die beschriebene Be­ schichtung des Wärmeleitkörpers 10 a sowie die beschriebene Befestigung des Heizkörpers 6 a und des Wärmeleitkörpers 10 a bewirkt. Zwischen den Abschnitten des Heizkörpers kann auch ein Nickel- oder V2A-Netz in Form beispielsweise eines Sieb­ drahtes angebracht und darum eine Lotfolie gewickelt werden. Auch kann der Siebdraht in eine Kupferfolie eingewalzt wer­ den. Besonders zweckmäßig ist es, als Wärmeleitkörper einen gut wärmeleitenden Blechstreifen von etwa 0,3 bis 0,5 mm Stärke zu verwenden. Die Breite des Wärmeleitkörpers kann zum Beispiel etwa 6 mm betragen und er kann Lochungen von 2,5 bis 3 mm Durchmesser aufweisen, wobei die Löcher bei­ spielsweise in einem Abstand von 5 bis 6 mm vorgesehen sind. Die Löcher können aber auch kleinere Durchmesser haben, wo­ bei es besonders zweckmäßig ist, wenn die Lochung siebartig auf das Befestigungsfluid wirkt.

Soll außer dem Heizkörper 6 a an der Wandung 3 a auch ein Tem­ peraturfühler eines Temperaturreglers bzw. eines Temperatur­ begrenzers angebracht sein, so ist dieser zweckmäßig eben­ falls auf der Oberfläche 4 a angeordnet und durch einen läng­ lichen, rohrförmigen Temperaturfühler eines mit einer Aus­ dehnungsflüssigkeit gefüllten Systems gebildet. Der Tempera­ turfühler kann dabei zweckmäßig in einem U-förmigen Tragpro­ fil eingelegt sein, das mit der Außenseite seines Quersteges über eine nur kapillarspaltdicke Schicht des Befestigungs­ mittels an der Oberfläche 4 a befestigt ist und dessen Pro­ filschenkel eng anliegend so um den Temperaturfühler herum­ gebogen werden können, daß dieser auf mehr als der Hälfte seines Umfanges und seiner Länge, insbesondere im wesentli­ chen über seinen Gesamtumfang und seine gesamte Länge von dem Tragprofil umschlossen ist. Liegt das Tragprofil mit einem Profilschenkel unmittelbar benachbart zu einem Ab­ schnitt 14 a des Rohrheizkörpers, so wird der Temperaturfüh­ ler auch von diesem Abschnitt 14 a und nicht nur von der Tem­ peratur der Wandung 3 a stark beeinflußt und er spricht somit bei Überhitzung besonders schnell an. Um auch von den dem Temperaturfühler zugehörigen Abschnitten 14 a des Heizkörpers 6 a die Wärme besonders gut ableiten zu können, ist es statt dessen denkbar, das Tragprofil bzw. den Temperaturfühler etwa in der Mitte zwischen zwei benachbarten Abschnitten 14 a des Rohrheizkörpers anzuordnen, wobei die Anordnung unmit­ telbar auf der zugehörigen Seite des Wärmeleitelementes 10 a oder aber auf der Oberfläche 4 a derart erfolgen kann, daß das Tragprofil an mindestens einer Seite von einem entspre­ chend schmaleren Wärmeleitelement flankiert ist, das einer­ seits der Wärmeverteilung in der Wandung 3 a und andererseits als Wärmeleitbrücke zwischen dem Temperaturfühler und dem zugehörigen Abschnitt 14 a des Heizkörpers 6 a dient. Das Tragprofil kann auch rohrförmig sein.

Claims (12)

1. Heizvorrichtung mit einer zu beheizenden Wandung (3, 3 a), einem an der Oberfläche dieser Wandung (3, 3 a) an­ gebrachten, einen Außenmantel (7, 7 a) aufweisenden elek­ trischen Heizkörper (6, 6 a), einem seitlich benachbart zu mindestens einem langgestreckten Abschnitt (14, 14 a) des Heizkörpers (6, 6 a) liegenden Wärmeleitkörper (10, 10 a) und einem lotartigen Befestigungsmittel (11, 11 a), das in einem Schmelzzustand ein Befestigungsfluid bildet und das den Außenmantel (7, 7 a) des Heizkörpers (6, 6 a) sowie den Wärmeleitkörper (10, 10 a) mit der Oberfläche (4, 4 a) der Wandung (3, 3 a) verbindet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10, 10 a) mit einer Flachseite (12, 12 a) annähernd parallel zur Oberfläche (4, 4 a) der Wandung (3, 3 a) liegt und daß diese Flach­ seite (12, 12 a) über eine dünne, im wesentlichen unun­ terbrochene Schicht (13, 19) des Befestigungsmittels (11, 11 a) unmittelbar an die Oberfläche (4, 4 a) der Wan­ dung (3, 3 a) anschließt.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) mit mindestens einer Längskantenfläche (21) im wesentlichen unmittelbar seit­ lich an den Außenmantel (7 a) des Heizkörpers (6 a) an­ schließt und vorzugsweise über die Länge verteilte Aus­ schnitte als Sichtfenster (23) an dieser Längskantenflä­ che (21) aufweist.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) gegenüber den von der Wandung (3 a) abgekehrten Querschnitts-Scheiteln (20) des Heizkörpers (6 a) zurücksteht, vorzugsweise eine gegenüber der Hälfte der Querschnittshöhe des Heizkör­ pers (6 a) kleinere Dicke aufweist, wobei die Dicke des Wärmeleitkörpers (10 a) wenigstens im Bereich der an den Heizkörper (6 a) anschließenden Längskantenfläche (21) insbesondere kleiner ist als der Krümmungsradius von abgerundeten Eckbereichen (17 a) des Querschnittes des Heizkörper-Außenmantels (7 a).

4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Flachseite (12 a) des Wärmeleitkörpers (10 a) und/oder einer im Quer­ schnitt zu dieser Flachseite (12 a) etwa parallelen Anla­ gefläche (16 a) des Heizkörper-Außenmantels (7 a) von der Oberfläche (4 a) der Wandung (3 a) höchstens der Weite eines Kapillarspaltes (18 a) für das Befestigungsfluid entspricht.

5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Längskanten­ fläche (21) des Wärmeleitkörpers (10 a) über das Befesti­ gungsmittel (11 a) unmittelbar mit der gegenüberliegenden Zone des Heizkörper-Außenmantels (7 a) verbunden ist, wobei vorzugsweise ein im Querschnitt von der Längskan­ tenfläche (21), der gegenüberliegenden Zone des Heizkör­ per-Außenmantels (7 a) und ggf. der Oberfläche (4 a) der Wandung (3 a) begrenzter Raum vollständig mit dem Befe­ stigungsmittel verfüllt ist.

6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) von seiner Flachseite (12 a) ausgehende Öffnungen (22), insbesondere über seine Dicke durchgehende Durchbrüche aufweist, die vorzugsweise rasterartig gleichmäßig ver­ teilt und wenigstens teilweise mit dem Befestigungsmit­ tel (11 a) verfüllt sind.

7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) durch ein Lochblech, ein Netz, einen Siebdraht, ein Streckmetall oder einen ähnlich strukturierten Flächen­ körper gebildet ist.

8. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (6 a) und/oder der Wärmeleitkörper (10 a), insbesondere in im wesentli­ chen gleichmäßiger Verteilung, an der wenigstens in sei­ nen Bereichen glattflächigen Oberfläche (4 a), vorzugs­ weise an einer Außenfläche der Wandung (3 a) angebracht ist, die von einer zur Beheizung eines Mediums bestimm­ ten inneren Oberfläche (5 a) der Wandung (3 a) abgekehrt ist.

9. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (3 a) durch eine Rohrwandung, insbesondere eines Durch- bzw. Umlauferhit­ zers, gebildet und wenigstens an der inneren Oberfläche (5 a) kontinuierlich glattflächig ist und/oder daß der Heizkörper (6 a) durch einen Rohrheizkörper gebildet ist, der vorzugsweise wendelförmig mit nebeneinanderliegenden Abschnitten (14 a) angeordnet ist.

10. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) zwischen benachbarten Abschnitten (14 a) des Heizkörpers (6 a) streifenförmig durchgeht und im Bereich des Heiz­ körpers (6 a) vorzugsweise unterbrochen ist.

11. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) vollständig mit dem Befestigungsmittel (11 a) beschichtet ist und vorzugsweise aus einfachem Stahl besteht.

12. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkörper (10 a) mit dem Befestigungsmittel (11 a) als vorgefertigter, insbesondere plattierter, bandförmiger Verbundschicht­ körper ausgebildet ist, der auf die Wandung (3 a) gelegt bzw. gewickelt ist und das zwischen den Heizkörper (6 a) und die Wandung (3 a) fließende Befestigungsmittel, vor­ zugsweise an seiner von der Flachseite (12 a) abgekehrten Seite enthält.