DE3820691A1

DE3820691A1 - Strahlungsheizkoerper

Info

Publication number: DE3820691A1
Application number: DE19883820691
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Ing Nebe; Josef Dipl Ing Hecht
Original assignee: AKO Werke GmbH and Co KG
Current assignee: AKO Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1988-06-18
Filing date: 1988-06-18
Publication date: 1989-12-21

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsheizkörper mit einem einen Rand aufweisenden Isolierkörper, in dem wenigstens eine Heizwendel angeordnet ist, welche in Quarzrohrstücken geführt ist, wobei die Heizwendel an ihren zwischen den Quarzrohrstücken verlaufenden Bereichen und/oder die Quarzrohrstücke mit dem Isolierkörper verbunden sind.

Ein derartiger Strahlungsheizkörper ist in der DE-PS 28 09 131 beschrieben. Bei diesem sind beide Enden aller Quarzrohrstücke in durchgehenden Ausnehmungen des Randes gelagert. Dies ist ungünstig, da dann die zwischen den Quarzrohrstücken verlaufenden Bereiche der Heizwendel außerhalb des Isolierkörpers oder zumindest weit außen an dessen Rand liegen. Für diese Bereiche der Heizwendel müßte eine aufwendige elektrische und wärmetechnische Isolation geschaffen werden. Die Quarzrohrstücke können nur parallel zueinander verlegt werden. Sternförmige oder andere Verlegungsmuster sind nicht möglich. Am Boden des Isolierkörpers ist ein Reflektor angeordnet.

Bei einem in der Praxis üblichen Strahlungsheizkörper ist die Heizwendel in eine spiralförmig verlauende Nut eines Formteils aus Aluminium-Silikat eingekittet, um auch bei Erschütterungen eine hinreichend sichere Fixierung der Heizwendel zu gewährleisten. Aluminium-Silikat hat nur geringe Wärmeisolationseigenschaften. Aufgrund der Befestigung der Heizwendel erfolgt eine intensive Wärmeübertragung auf das Formteil. Dies ist unerwünscht.

Die Montage de Heizwendel an dem Formteil ist aufwendig. Sie läßt sich maschinell kaum durchführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlungsheizkörper der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Verlegung der Quarzrohrstücke und der zwischen diesen verlaufenden Bereiche der Heizwendel vereinfacht ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Strahlungsheizkörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Enden der Quarzrohrstücke innerhalb des Randes liegen und die zwischen den Quarzrohrstücken verlaufenden Bereiche der Heizwendel und/oder die Quarzrohrstücke ian dem Boden des Isolierkörpers befestigt sind.

Dadurch kann der Strahlungsheizkörper bei dem Stand der Technik gleichen Isolationseigenschaften eine verringerte Bauhöhe oder bei dem Stand der Technik gleichen Bauhöhe eine verbesserte Wärmeisolation aufweisen. Die Heizwendel ist teils durch die Quarzrohrstücke elektrisch isoliert. Der notwendige Isolationsabstand zwischen den Quarzrohrstücken und einer auf den Isolierkörper aufzusetzenden Platte ist dadurch verringerbar. Die zwischen den Quarzrohrstücken verlaufenden Bereiche der Heizwendel liegen ebenfalls innerhalb des Randes des Isolierkörpers. Sie können dabei von diesem beabstandet sein oder in diesen eingreifen. Besondere Körper zur elektrischen Isolation dieser Bereiche erübrigen sich.

Die Quarzrohrstücke mit der eingezogenen Heizwendel lassen sich einfach auf dem Boden verlegen. Es ist dadurch eine maschinelle Montage möglich.

Die Quarzrohrstücke mit der eingezogenen Heizwendel lassen sich in den verschiedensten Mustern auf dem Boden anordnen. Da die Heizwendel auf ihrer Lnge überwiegend in den Quarzrohrstücken liegt, können die Quarzrohrstücke dicht aneinander verlegt werden. Die Wärmeübertragung auf den Boden des Isolierkörpers ist gering.

Durch die beschriebene Anordnung ist der Ankochwirkungsgrad des Strahlungsheizkörpers erhöht. Die Aufheizzeit ist verkürzt und die Betriebstemperatur der auf den Isolierkörper aufzusetzenden Glaskeramikplatte ist herabgesetzt. Dies ist günstig, da dann die Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit anderer Bauteile verringert sind.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung liegen die Quarzrohrstücke auf dem Boden des Isolierkörpers auf. Die Quarzrohrstücke können dabei auf zwei oder mehreren Stegen des Bodens teilweise aufliegen.

Vorzugsweise sind die Quarzrohrstücke oder die zwischen diesen verlaufenden Bereiche der Heizwendel mittels Schnapphaken oder Klammern am Boden befestigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Temperaturfühlerstab eines Reglers in gleicher Höhe wie die Quarzrohrstücke zwischen zwei Quarzrohrstücken angeordnet. Der Temperaturfühlerstab bedingt damit keine Vergrößerung der Bauhöhe. Außerdem wird er beidseitig bestrahlt, was seine Ansprechgeschwindigkeit erhöht.

Die Quarzrohrstücke lassen sich auch in zwei oder mehreren Lagen übereinander anordnen. Es ist auch möglich, die Quarzrohrstücke als Zusatzheizung über einer in bekannter Weise spiralförmig verlegten Heizwendel anzuordnen. Es läßt sich auch ein Zweikreisaufbau gestalten. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine 7-Takt-Schaltung vorzusehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Strahlungsheizkörper im Schnitt längs der Linie I-I nach Fig. 2,

Fig. 2 eine Aufsicht des Heizkörpers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilaufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit alternativen Befestigungsmöglichkeiten der Quarzrohrstücke,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V nach Fig. 3,

Fig. 6 ein Befestigungsmittel für den Draht der Heizwendel,

Fig. 7 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 eine Aufsicht der Ausführung nach Fig. 7,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung,

Fig. 10 eine Aufsicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 9,

Fig. 11 bis Fig. 14 weitere Muster der Verlegung der Quarzrohrstücke,

Fig. 15 eine weitere Ausführung längs der Linie XV-XV nach Fig. 16 und

Fig. 16 eine Aufsicht der Ausführung nach Fig. 15.

Ein Strahlungsheizkörper weist einen einteiligen, topfförmigen Isolierkörper (1) auf, der beispielsweise ein Formteil aus hochhitzebeständigem, keramischem Fasermaterial ist. Der Isolierkörper (1) ist mit einem Rand (2) versehen, der seinen Boden (3) überragt. Auf dem Rand (2) sitzt eine nicht näher dargestellte Glaskeramikplatte auf. Der Isolierkörper (1) kann jedoch auch zweiteilig sein. Er ist dann aus einem den Boden (3) bildenden Teil und einem den Rand (2) bildenden Ring zusammengesetzt (vgl. Fig. 15).

Über eine Heizwendel (4) sind mehrere Quarzrohrstücke (5) geschoben, die in bestimmten Mustern auf dem Boden (3) des Isolierkörpers (1) verlegt sind. Zwischen den Enden der Quarzrohrstücke (5) verlaufen ausgezogene Bereiche (6) der Heizwendel (4) frei. Entweder diese Bereiche (6) vgl. Fig. 1, 2, 6) oder die Quarzrohrstücke (5) selbst (vgl. Fig. 3, 4, 5, 9, 10) sind an dem Boden (3) befestigt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 sind an dem Boden (3) zwei konzentrische Stege (7, 8) ausgebildet. Die Quarzrohrstücke (5) sind sternförmig so angeordnet, daß jedes Quarzrohrstück (5) auf den beiden Stegen (7, 8) aufliegt. Jeder der Bereiche (6) ist von einem oder mehreren Schnapphaken (9) (vgl. Fig. 6) an dem Boden (3) befestigt. Dadurch sind auch die Quarzrohrstücke (5) fixiert. Anstelle der Schnapphaken (9) könnten auch Klammern vorgesehen sein.

Der Schnapphaken (9) (vgl. Fig. 6) ist mit gezahnten Laschen (10) vor dem Auflegen der Heizwendel (4) mit den Quarzrohrstücken (5) in den Boden (3) gedrückt. Er weist weist Rastnasen (11) auf. Nach dem Auflegen der Heizwendel (4) mit den Quarzrohrstücken (5) wird der Heizdrahtquerschnitt (12) der Heizwendel (4) zwischen die Rastnasen (11) gedrückt.

Die Schnapphaken (9) (vgl. Fig. 6) ist mit gezahnten Laschen (10) vor dem Auflegen der Heizwendel (4) mit den Quarzrohrstücken (5) in den Boden (3) gedrückt. Er weist zwei Rastnasen (11) auf. Nach dem Auflegen der Heizwendel (4) mit den Quarzrohrstücken (5) wird der Heizdrahtquerschnitt (12) der Heizwendel (4) zwischen die Rastnasen (11) gedrückt.

Die Quarzrohrstücke (5) und die Bereiche (6) der Heizwendel (4) liegen alle innerhalb des Randes (2).

Lediglich die Anschlußenden (13) der Heizwendel (4) sind nach außen geführt. Zwischen den Quarzrohrstücken (5) und der oberen Kante des Randes (2) bzw. der Glaskeramikplatte besteht ein notwendiger Isolationsabstand. Da die Quarzrohrstücke (5) direkt auf dem Boden des Isolierkörpers (1) angeordnet sind, steht ein großer Teil der Bauhöhe für den Isolierkörper (1) zur Verfügung. Die Quarzrohrstücke (5) und die Bereiche (6) liegen frei auf dem Boden (3). Dies verbessert einerseits die Strahlungs- Heizwirkung. Andererseits wird dadurch die Wärmeübertragung auf den Isolierkörper (1), der ohnehin nur schwache Wärmeübertragungseigenschaften hat, weiter herabgesetzt. Dadurch ist eine Verringerung der Aufheizung der Glaskeramikplatte selbst erreicht. Dies gilt auch für die weiteren Ausführungsbeispiele.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 sind am Boden (3) für jedes Quarzrohrstück (5) zwei Aufnahmen (14) (vgl. Fig. 4) oder (15) (vgl. Fig. 5) ausgebildet. Das Quarzrohrstück (5) ist in die Aufnahmen (14 oder 15) eingerastet. Die Aufnahmen (14) sitzen beabstandet von den Enden des Quarzrohrstücks (5). Demgegenüber übergreifen die Aufnahmen (15) die Enden des Quarzrohrstücks (5), so daß dieses durch die Aufnahmen (15) auch in axialer Richtung gehalten ist. Die Aufnahmen (15) weisen Schlitze (16) zur Durchführung der Heizwendel (4) auf. Die Aufnahmen (14, 15) sind so gestaltet, daß die Quarzrohrstücke (5) einen Abstand vom Boden (3) aufweisen.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 liegen die Quarzrohrstücke (5) über ihre gesamte Länge auf dem hier glatten Boden (3) auf. Die Quarzrohrstücke (5) und/oder die Bereiche (6) der Heizwendel (4) sind an dem Boden (3) in hier nicht näher dargestellter Weise fixiert. Es können hierfür beispielsweise in den Boden (3) eingesteckte oder an diesen angeformte Haken, Klammern oder Aufnahmen oder eine Verklebung vorgesehen sein.

Die Quarzrohrstücke (5) nach den Fig. 7 und 8 verlaufen parallel zueinander. Zwischen den beiden mittleren Quarzrohrstücken (5) verläuft in Temperaturfühlerstab (17) eines Reglers (18). Der Temperaturfühlerstab (17) liegt in der gleichen Höhe wie die Quarzrohrstücke (5). Er erfordert dadurch keine Vergrößerung des Abstands zwischen den Quarzrohrstücken (5) und der nicht näher dargestellten Glaskeramikplatte. Außerdem wird er beidseitig bestrahlt.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Heizwendel (19) vorgesehen, die in üblicher Weise spiralförmig in einer Nut des Bodens (3) verlegt ist. Über der weiteren Heizwendel (19) sind die Quarzrohrstücke (5) sternförmig angeordnet, welche die Heizwendel (4) führen. Die Quarzrohrstücke (5) sind mittels der Aufnahmen (14) im Abstand von der weiteren Heizwendel (19) gehalten. Es ist auch möglich, die weitere Heizwendel über den Quarzrohrstücken anzuordnen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist eine sternförmige Verlegung der Quarzrohrstücke (5) vorgesehen, wobei die Quarzrohrstücke (5) paarweise aneinander anliegen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 zeigt eine weitere sternartige Anordnung der Quarzrohrstücke (5). Bei den Anordnungen nach den Fig. 11 und 12 sind die zwischen den Quarzrohrstücken (5) verlaufenden Bereiche (6) der Heizwendel (4) besonders kurz.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 sind die Quarzrohrstücke (5) in Form zweier Dreiecke angeordnet, wobei mittlere Quarzrohrstücke (5) parallel zueinander verlaufen, so daß zwischen ihnen der Temperaturfühlerstab (17) wie bei den Fig. 7 und 8 angeordnet werden kann.

Nach Fig. 14 sind die Quarzrohrstücke (5) in Form von drei Dreiecken verlegt. Drei der Quarzrohrstücke (5) verlaufen dabei nahe am Rand (2).

Bei der Ausführung nach den Fig. 15, 16 sind die Quarzrohrstücke in zwei Ebenen übereinander angeordnet. Quarzrohrstücke (5) der unteren Ebene liegen auf Stegen (8) des Bodens (3) auf. Quarzrohrstücke (5′) der oberen Ebene stützen sich auf sockelartigen Aufnahmen (14) ab. Die Quarzrohrstücke (5 und 5′) der beiden Ebenen kreuzen sich, so daß ein gitterförmiges Muster entsteht.

Claims

1. Strahlungsheizkörper mit einem einen Rand aufweisenden Isolierkörper, in dem wenigstens eine Heizwendel angeordnet ist, welche in Quarzrohrstücken geführt ist, wobei die Heizwendel an ihren zwischen den Quarzrohrstücken verlaufenden Bereichen und/oder die Quarzrohrstücke mit dem Isolierkörper verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Quarzrohrstücke (5) innerhalb des Randes (2) liegen und die zwischen den Quarzrohrstücken (5) verlaufenden Bereiche (6) der Heizwendel (4) und/oder die Quarzrohrstücke (5) an dem Boden (3) des Isolierkörpers (1) befestigt sind.

2. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohrstücke (5) auf dem Boden (3) des Isolierkörpers (1) aufliegen.

3. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohrstücke (5) auf zwei oder mehreren Stegen (7, 8) des Bodens (3) teilweise aufliegen.

4. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Quarzrohrstücke (5) und/oder der Bereiche (6) in den Boden (3) Schnapphaken (9) oder Klammern eingesteckt sind.

5. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Quarzrohrstücke (5) am Boden (3) Aufnahmen (14, 15) ausgebildet sind.

6. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (15) das Quarzrohrstück (5) auch axial fixieren.

7. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühlerstab (17) eines Reglers (18) in gleicher Höhe wie die Quarzrohrstücke (5) zwischen zwei Quarzrohrstücken (5) angeordnet ist.

8. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohrstücke (5) sternförmig oder parallel oder in Form mehrerer Dreiecke angeordnet sind.

9. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (1) einstückig topfartig ausgebildet ist.

10. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (1) aus einem den Boden (3) bildenden Teil und einem den Rand (2) bildenden Ring zweiteilig zusammengesetzt ist.

11. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohrstücke (5) über einer weiteren im Boden (3) verlegten Heizwendel (19) verlaufen.

12. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß über den Quarzrohrstücken (5) eine weitere Heizwendel angeordnet ist.

13. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohrstücke (5) in zwei oder mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind.