DE4128401A1 - Heizkassette - Google Patents
HeizkassetteInfo
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
- F24H7/002—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release using electrical energy supply
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B3/78—Heating arrangements specially adapted for immersion heating
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizkassette und deren
Verwendung, insbesondere für elektrische Heizkörper, wie z. B.
Flächenheizkörper, die auch für explosionsgefährdete und
Feuchträume geeignet sind.
Es sind elektrische Heizelemente besonderer Formen und unter
schiedlicher Ausgangsleistungen bekannt, die vielfach als Heiz
kassetten bezeichnet in elektrischen Flächenheizkörpern Verwen
dung finden.
Der Vorteil derartiger Heizkassetten wird im allgemeinen darin
gesehen, daß mit ihrer Hilfe elektrische Heizkörper in ihrer
Ausgangsleistung auf einfache Art und Weise an den Wärmebedarf
des zu beheizenden Raumes angepaßt, nachträglich mit geringem
Aufwand verändert und defekte Heizkassetten unkompliziert
ausgetauscht werden können.
Es wurden bereits flache Heizelemente für eine elektrische
Heizwand vorgeschlagen (OS 20 50 136). Diese Heizelemente haben
jedoch den Nachteil, daß sie leicht beschädigt werden können und
auf Grund der unzureichend geschützten elektrischen Spannungslei
tungen für explosionsgefährdete und Feuchträume nicht geeignet
sind.
Es gibt ferner Heizkassetten (OS 26 14 096; OS 26 14 097), die aus
einer auf einem elektrisch isolierten Träger aufgebrachten
Widerstandswicklung bestehen und bei denen der Träger von einem
Aluminiumprofil aufgenommen wird und die einen äußeren Deckel
aus Kunststoff besitzen. Derartige Heizkassetten verfügen jedoch
über keine ausreichende Wärmespeicherleistung und wegen der
verwendeten Kunststoffdeckel auch nur über eine relativ geringe
Wärmestrahlung. Außerdem sind diese Kassetten nicht spritzwasser
geschützt und können deshalb für Feuchträume sowie Garagen und
explosionsgefährdete Räume keine Verwendung finden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine insbesonde
re für elektrische Heizkörper verwendbare Heizkassette mit Wärme
speicherung bereitzustellen, die einzeln betriebsfähig ist und
für explosionsgefährdete und Feuchträume geeignet ist und in
ihrer Ausgangsleistung leicht dem erforderlichen Wärmebedarf
angepaßt werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch eine Heiz
kassette, in der ein Wärmespeicherkern mit integriertem Heizlei
ter oder mehrere, mit integrierten Heizleitern ausgestattete
Wärmespeicherkerne in einer gas- und wasserdicht ausgebildeten
Ummantelung angeordnet ist bzw. sind, die gas- und wasserdicht
isolierte elektrische Kontakte aufweist.
Besonders günstig ist es, die Wärmespeicherkerne in einer metal
lischen Ummantelung mit Abstandshaltern stabil anzuordnen und
die dabei gegebenenfalls entstehenden Hohlräume zur Erhöhung der
Wärmespeicherwirksamkeit mit einem geeigneten Wärmedämmaterial,
beispielsweise mit Mineral-, Schlacken- oder Keramikwolle oder
-fasern, druckfest auszufüllen. Vorzugsweise besteht die metalli
sche Ummantelung aus Stahl-, Aluminium- oder Kupferblech. In
Abhängigkeit vom Verwendungszweck der Heizkassette ist es bei
spielsweise bei aggressiven Medien vorteilhaft, die Wärmespei
cherkerne in einer aus Keramik bestehenden Ummantelung anzuord
nen.
Vorteilhaft ist es, Magnesit, Schamotte oder Keramikmassen mit
hoher Temperaturwechselbeständigkeit als Wärmespeicherkerne und
als Heizleiter darin einzementierte, eingekittete oder eingekleb
te Heizbänder oder Heizwendeln zu verwenden. Besonders günstig
ist es, aus zwei Platten mit dazwischen angeordneten Heizbändern
bestehende Wärmespeicherkerne zu verwenden.
Überdies kann eine besondere Ausführungsform des Wärmespeicher
kerns ein quaderförmig oder zylindrisch ausgebildeter Grundkör
per mit einer konischen Ausnehmung sein, die mit einem entspre
chenden den Heizleiter aufnehmenden Paßstück verschließbar ist.
Das Paßstück ist mit Aussparungen zur Aufnahme der Heizleiter
versehen, die in Richtung seiner Längsachse oder spiralförmig
verlaufen.
Erfindungsgemäß sind derartige Heizkassetten keineswegs auf die
Verwendung in elektrischen Heizkörpern, vor allem Flächenheizkör
pern, beschränkt, sondern sie sind auch als einzeln betriebsfähi
ge Heizelemente, wie beispielsweise als Heizpatrone mit Wärme
speicherung für flüssige, gasförmige oder pulverförmige Medien
bei Drücken bis zu 19,6 MPa und Oberflächentemperaturen bis zu
1000°C einsetzbar.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend mit ihren
weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorzügen beispielhaft erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 Teilweise im Schnitt eine perspektivische Darstellung
einer aus vier Wärmespeicherkernen bestehenden Heizkas
sette,
Fig. 2 Schnittdarstellungen einer aus zwei Wärmespeicherkernen
bestehenden Heizkassette, wobei die Hohlräume mit
Mineralwolle ausgefüllt sind,
Fig. 3 Teilweise im Schnitt eine perspektivische Darstellung
einer zylinderförmig ausgebildeten Heizkassette,
Fig. 4a, b und c Unterschiedliche Ausführungsformen der
Wärmespeicherkerne mit entsprechenden Heizleitern,
Fig. 5 Die Verwendung von erfindungsgemäß gas- und wasserdicht
ausgebildeten Heizkassetten in einem elektrischen Flä
chenheizkörper.
Fig. 1 veranschaulicht die Ausführung einer aus vier Wärmespei
cherkernen 1 bestehenden erfindungsgemäßen Heizkassette, wie sie
insbesondere für Flächenheizkörper eingesetzt wird und eine
Ausgangsleistung von 200 bis 1000 W aufweisen kann, in diesem
Beispiel 800 W. Die Wärmespeicherkerne 1 sind unter Verwendung
von Abstandshaltern 2 in einer aus 0,8 mm dickem Stahlblech
bestehenden Ummantelung 3 angeordnet, wobei die aus einem wannen
förmigen Ober- und Unterteil zusammengefügte Ummantelung 3 gas- und
wasserdicht verschweißt ist. Der durch die Abstandshalter 2
gebildete Hohlraum 4 ist zur besseren Wärmespeicherung der
Heizkassette, mit Mineralwolle ausgefüllt. Die Wärmespeicherkerne
1 bestehen erfindungsgemäß aus Magnesit und enthalten in entspre
chend angeordneten Aussparungen 5 in an sich bekannter Weise
einzementierte Heizleiter 6, in diesem Fall Heizbänder.
Die Heizleiter 6 sind in bekannter Weise mit Stecker- und Kupp
lungskontakten 7, 8 elektrisch verbunden. Die Stecker- und
Kupplungskontakte 7, 8 sind in den aus Stahlprofil bestehenden
Abstandshalter 2 eingeschraubt, der mit der Blechummantelung 3
in geeigneter Weise gas- und wasserdicht verbunden ist.
Diese Anordnung verhindert jeglichen Eintritt von Feuchtigkeit
sowie von brennbaren Dämpfen und Gasen in die Heizkassette und
ermöglicht deshalb deren Einsatz in explosionsgefährdeten und
Feuchträumen. Die Verwendung eines Blechmantels erbringt im
übrigen eine gleichmäßige Wärmeabgabe und außerdem Schutz vor
mechanischer Beschädigung der Wärmespeicherkerne.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ent
hält - entsprechend der erforderlichen Ausgangsleistung der Heiz
kassette - nur zwei plattenförmige Wärmespeicherkerne 1 welche
ebenfalls mit Abstandshaltern 2 befestigt sind und die zusätzlich
die Hohlräume 9, 10 aufweisen.
Wie man aus der Figur erkennen kann, sind die elektrischen
Kontakte 11, 12 mittig an den Seiten der Heizkassetten angeord
net und unter Verwendung handelsüblicher Verbundhülsen, als
Buchsen 13 ausgebildet. Die Verbundhülsen setzen sich aus einem
isolierenden Plaste- oder Keramikmantel und einer Kupferhülse
zusammen. Dadurch ist der mühelose Zusammenbau bzw. die Verbin
dung mit weiteren Heizkassetten möglich. Zu diesem Zweck werden
Kontaktstifte 14 in die Buchse 13 gedrückt. Die Verwendung von
Kontaktstiften 14, die erst bei der Montage der Heizkassetten,
beispielsweise zu elektrischen Heizkörpern, eingesetzt werden,
hat sich auch mit Rücksicht auf den Transport der Heizkassetten
als vorteilhaft erwiesen.
Fig. 3 zeigt teilweise im Schnitt eine perspektivische Darstel
lung einer zylinderförmig ausgebildeten einzeln betriebsfähigen
Heizkassette, wie sie insbesondere als Heizpatrone mit Wärmespei
cherung für flüssige Medien verwendet werden kann. Die hier
dargestellte Ausführungsform der Erfindung enthält sieben Wärme
speicherkerne 1 mit zwischen ihnen angeordneten Heizbändern 6,
so daß jegliche lokale Überhitzung der Ummantelung 3 und eine
gleichmäßige Wärmeabgabe gewährleistet sind. Die Heizleiter 6
sind, wie bereits erwähnt, in bekannter Weise miteinander elek
trisch verbunden. Die Ummantelung 3 ist mit dem Deckel 15 und
den daran angebrachten elektrischen Kontakten gas- und wasser
dicht verklebt. Die Speisung der Heizpatrone mit elektrischer
Energie geschieht über eine koaxial ausgebildete Zuleitung 16
In den Fig. 4a, 4b und 4c sind Ausführungsformen der Wärme
speicherkerne 1 mit entsprechenden Heizleitern 6 dargestellt,
wie sie für unterschiedliche Formen erfindungsgemäßer Heizkasset
ten jeweils einsetzbar sind. Fig. 4a zeigt einen Wärmespeicher
kern in Sandwichbauweise. Zwischen zwei Schamotte- oder Magne
sitplatten 17, 18 sind in Schamotte- oder Magnesitmörtel 19
eingebettete Heizbänder 20 angeordnet. Die Wärmespeicherplatten
17, 18 brauchen keine Aussparungen für den Heizleiter aufzuwei
sen, was sich fertigungstechnisch vorteilhaft erweist.
Die Fig. 4b und 4c stellen in einer Keramikummantelung ange
ordnete Wärmespeicherkerne dar, wie sie insbesondere als einzeln
betriebsfähige zylindrische oder quaderförmige Heizpatronen für
aggressive Medien Verwendung finden.
Der Wärmespeicherkern gemäß Fig. 4b weist einen vorzugsweise
aus Magnesit bestehenden quaderförmig ausgebildeten Grundkörper
21 mit einer konischen Ausnehmung 22 auf, die mit einem entspre
chenden Paßstück 23 verschließbar ist. Das Paßstück 23 ist in
Richtung seiner Längsachse mit Aussparungen 24 versehen, in die
Heizwendeln 25 mit einer handelsüblichen wärmebeständigen Kitt
masse fest eingefügt sind.
Wie Fig. 4c zeigt, können Heizleiter vorzugsweise in Form von
Heizbändern 27 auch in spiralförmig verlaufenden Aussparungen 26
angebracht sein.
Derartig ausgebildete Wärmespeicherkerne weisen sowohl fertigung
stechnische Vorteile als auch eine hohe Wärmespeicherfähigkeit
auf.
In Fig. 5 ist die Verwendung von erfindungsgemäß ausgebildeten
Heizkassetten 28 in einem elektrischen Flächenheizkörper darge
stellt. In einem aus U-förmigem Stahlprofil bestehenden Rahmen
29 sind mehrere gas- und wasserdicht verschweißte und auch
einzeln betriebsfähige Heizkassetten angeordnet. Ein über den
Heizkassetten in bekannter Weise angebrachtes Gebläse 30 saugt
die durch Aussparungen in der Bodenplatte des Flächenheizkörpers
eintretende und zwischen der hier ohne Rippen ausgebildeten
Rückwand 31 und den Heizkassetten 28 aufsteigende und sich
erwärmende Luft an und führt sie zwangsweise durch die nach der
Raumseite geschlossenen Luftschächte 32 der rippenförmigen
Vorderwand 33 des Flächenheizkörpers. Das bewirkt einen intensi
ven Wärmeübergang zu der in den offenen und unmittelbar an der
Heizkassette 28 anliegenden Luftschächten 34 der Vorderwand 33
des Flächenheizkörpers aufsteigenden Luft und durch die Kombina
tion von Wärmestrahlung sowie natürlicher und erzwungener Konvek
tion ein verhältnismäßig schnelles und gleichmäßiges Erwärmen
des Raumes.
Der Flächenheizkörper wird auf an sich bekannte Weise mit
elektrischer Energie versorgt, mit bekannten Aufhängungen an der
Wand befestigt und ist mit einem außerhalb seines
Wärmestrahlungsbereiches liegenden Thermostaten verbunden. Der
Flächenheizkörper ist derart mit dem Oberteil 35 und U-förmigen
die Vorder- und Rückwand 31, 33 des Flächenheizkörpers übergrei
fenden Seitenteilen 36 versehen, daß er mühelos montiert werden
kann.
Die dargestellten Ausführungsformen können im Rahmen der
Erfindungen Abwandlungen unterworfen sein. So kann die
Ummantelung der Heizkassetten rippenförmig ausgebildet oder nach
außen mit Stegen versehen sein, um eine bessere Wärmeabstrahlung
zu ermöglichen. Die Wärmespeicherkerne in den Heizkassetten
können beliebig angeordnet sein und sofern es Ausgangsleistung
und Verwendungszweck der Heizkassette erfordern, auch in kompak
ter Weise übereinander angebracht sein.
Claims (12)
1. Elektrische Heizkassette, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Wärmespeicherkern (1) mit integriertem Heizleiter (6) oder
mehrere, mit integrierten Heizleitern (6) ausgestattete Wärme
speicherkerne (1) in einer gas- und wasserdicht ausgebilde
ten Ummantelung (3) angeordnet ist bzw. sind, die gas- und
wasserdicht isolierte elektrische Kontakte (7, 8) aufweist.
2. Heizkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ummantelung (3) vorzugsweise aus Stahl-, Aluminium- oder
Kupferblech besteht und gas- und wasserdicht verschweißt
oder geklebt ist.
3. Heizkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ummantelung (3) ein keramisches Material ist.
4. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmespeicherkerne (1) mittels Abstandshalter (2) in
der Ummantelung (3) stabil angeordnet und gegebenenfalls ent
standene Hohlräume (4, 9, 10) mit einem geeigneten Wärmedämma
terial, beispielsweise mit Mineral-, Schlacken- oder Keramik
wolle oder -fasern druckfest ausgefüllt sind.
5. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmespeicherkern (1) aus Schamotte, Magnesit oder
einer Keramikmasse mit hoher Temperaturwechselbeständigkeit
besteht.
6. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Heizleiter (6) vorzugsweise in entspre
chende Aussparungen (5) in den Wärmespeicherkernen (1) einze
mentiert, eingekittet oder eingeklebt sind.
7. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmespeicherkern aus zwei Wärmespeicherplatten
(17, 18) mit in geeigneter Weise dazwischen angeordneten
Heizbändern (20) besteht.
8. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmespeicherkern aus einem quaderförmig oder zylin
drisch ausgebildeten Grundkörper (21) mit einer konischen
Ausnehmung (22) besteht, die mit einem entsprechenden, den
Heizleiter (25, 27) aufnehmenden Paßstück (23) verschließbar
ist.
9. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 5 und 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Paßstück (23) Aussparungen (24, 26) zur Auf
nahme der Heizleiter (25, 27) aufweist, die in Richtung
seiner Längsachse oder spiralförmig verlaufen.
10. Heizkassette nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als quaderförmiges oder zylindrisches Heizelement
ausgebildet ist.
11. Verwendung der Heizkassette nach Anspruch 1 bis 10 für elek
trische Flächenheizkörper oder Heizpatronen.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Flächenheizkörper oder die Heizpatrone in explosionsgefährde
ten oder Feuchträumen eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914128401 DE4128401C2 (de) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Heizkassette |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914128401 DE4128401C2 (de) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Heizkassette |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4128401A1 true DE4128401A1 (de) | 1993-02-25 |
DE4128401C2 DE4128401C2 (de) | 1995-07-20 |
Family
ID=6439230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914128401 Expired - Fee Related DE4128401C2 (de) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Heizkassette |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1991-08-23 DE DE19914128401 patent/DE4128401C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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DE4128401C2 (de) | 1995-07-20 |
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