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Einrichtung zur Erhitzung strömender Luft oder Gase mit Hilfe von
kerawischen Siebrohren, in denen eine Vielzahl enger Kanäle angeordnet ist, welche
durch elektrische Heizdrähte einzeln aufgeheizt werden Die Erfindung bezieht sich
auf eine Einrichtung zur Erhitzung strömender Luft oder Gase mit Hilfe von keramischen
Siebrohren, in denen eine Vielzahl: enger Kanäle angeordnet ist, welche durch elektrische
Heizdrähte einzeln aufgeheizt werden und durch die die zu erhitzende Luft oder das
zu erhitzende Gas lhindurrhgeführt wird.
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Es ist bekannt, ,eine Anzahl von solchen Heizelementen elektrisch
hintereinanderzuschalten. Hierzu werden die beiden an der gleichen Seite oder an
entgegengesetzten Seiten des. Heizkanals austretenden Zuleitungsenden eines Heizelementes
mit je
einem, Ende eines benachbarten Heizelementes durch- Verschrauben oder
durch Verlöten, Verschweißen usw. verbunden.
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Bei solchen keramischen Siebrohren, welche beispielsweise ioo nebeneinanderliegende
Löcher von einigen Quadratmillimetern Querschnitt auf einem Gesamtquerschnitt von
einigen Quadratzentimetern bei einer Länge von zehn rund mehr Zentimeter enthalten,
ist es ;äußerst ,schwierig, in jeden dieser Kanäle ein Heizelement einzuziehen und
diese H@ekelemente nachträglich miteinander zu verbinden.
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Dieser Nachteil wird nun bei, einer Einrichtung zurr- Erhitzung strömender
Luft oder Gase mit Hilfe von keramischen Siebrohren, in denen eine Vielzahl .enger
Kanäle angeordnet ist, welche durch elektrische Heizdrähte einzeln aufgeheizt werden
und durch die die zu erhitzende Luft oder @ das -zu- erhitzende Gag hindurchgeführt
wird, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung,die G1ühdrähte a-ug stoßstellenfrei
zusammenhängenden Reihen rückkehrender Schleifen, bestehen, die
so
in das Siebrohr eingesetzt sind, daß die nebeneinanderliegenden Schleifen einer
Schleifenreihe in nebeneinanderliegende Löcher des' Siebrohres eintauchen. Dadurch
wird die Länge der aus den Kanälen herausragendem Dzahtteile sauf das kleinste überhaupt
mögliche Maß eingeschränkt; die Luft vermag ungehindert in die Kanäle einzutreten,
und die Gefahr einer ungewollten Berührung von herausragenden Leiterteilen wird
mit Sicherheit vermieden.
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Gegenüber dem bisher Bekannten, einen einzelnen langen Glühdraht durch
nebeneinanderliegende Kanäle des Siebrohres hin und her laufend durchzufädeln, so
daß jeder Kanal nur von einem geraden Einzeldraht beheizt wird, bestehen außer dem
Vorteil einer bedeutenden Arbeitsersparnis bei der Fertigung noch wärmetechnische
Vorteile. Es wird nämlich bei der Schleifenführung der elektrischen Heizdrähte gemäß
der Erfindung zur Unterbringung einer bestimmten Heizdrahtlänge bei gegebenem Drahtdurchmesser
höchstens die halbe Rohrlänge benötigt. Infolgedessen wird die Wärmekapazität der
Anordnung verringert und die Dauer der Anheizperiode herabgesetzt. Wenn sich dieser
Vorteil auch in Wirklichkeit nicht so weitgehend auswirkt, weil die Kanalwände,
die zum Wärmeaustausch mit der strömenden Luft wesentlich beitragen, dabei ebenfalls
verkürzt werden, so bleibt doch ein merklicher Gewinn an Verringerung der Wärmekapazität
übrig. Benutzt man andererseits die ursprüngliche Kanallänge und verstärkt, urn
den elektrische Widerstand je Kanal konstant zu halten, die Drähte zugleich mit
Verdoppelung ihrer Länge auf den doppelten Querschnitt, so bleibt die Wärmekapazität,
die im wesentlichen durch das keramische Material bedingt ist, praktisch erhalten,
die strahlende Ob@erfläche des Drahtes ist jedoch viermal größer geworden, und der
benötigte Temperaturunterschied zwischen Glühdraht und Kanalwänden und damit auch
zwischen Glühdraht und Heißluft ist wesentlich geringer, was sich bei gegebener
Endtemperatur der Luft in einer erheblichen Erhöhung der Lebensdauer auswirkt.
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Die üblichen Chromnickelheizdrähte überziehen sich beim Glühen mit
einer Oxydhaut, die gegenüber mäßigen Potentialdifferenzen durchschlagsfest ist.
Um Anfangskurzschlüsse zu vermeiden, werden oxydierend vorgeglühte Drähte verwendet;
gegebenenfalls werden die Drähte mit besonderen oxydischen Schutzschichten überzogen.
Die Enddrähte einer zusammenhängenden Schleifenserie werden vorzugsweise als Einfachdrähte
durch - die betreffenden Endkanäle geführt, und die Verlötung oder Verschweißung
wird an der der Einführungsseite gegenüberliegenden Seite des Siebrohres vorgenommen.
Indem man die Lötstellenseite auf der Eintrittsseite des Kalt ,luftstromes anordnet,
erreicht man, daß die weiße Austrittsseite der Luft von Lötstellen frei ist.
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Die Ausführung der Erfindung ist in den Fig. i bis 6 der Zeichnung
veranschaulicht. In Fig. i bis 3 sind drei Ausführungsformen einer Schleifenreihe
dargestellt. Fig. i zeigt eine einfache Ha.arnadelform der Schleife; hierbei werden
die -Schleifenenden in die Mittellöcher, die einfachen Enden in die Endlöcher einer
Kanalreihe eingeführt. Fig.2 zeigt seine Ausführungsform, wo die Schleifen als.
Doppelspiralen, z. B. um einen Dorn gewickelt, ausgebildet sind; in Fig.3 endlich
ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der Einfachspiralen mit gerader Rückführung
benutzt sind, die beispielsweise über einem aus: zwei Hälften zusammensetzb:aren,
den Mitteldraht einschließenden Dorn hergestellt werden.
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Fig. q. zeigt den Querschnitt durch ein zur Aufnahme der Schleifenanordnung
bestimmtes Siebrohr mit quadratischen Kanälen, das als Ganzes in Quadrat- oder Rechteckform,
mit gleicher Lochzahl in jeder Reihe, ausgebildet ist, um nur einen in Massenfabrikation
herzustellenden Typ von Schleifenreihen zu benötigen. Uri in den quadratischen Kanälen
Schleifen von möglichst hoher Drahtstärke unterbringen zu können, liegen die für
diese Form vorgesehenen Haarnadelschleifen H diagonal zu den Quadraten. In Fig.
5 ist ein einzelner Querschnitt durch einen derartigen Kanal vergrößert dargestellt;
g, q sind die Querschnitte durch die beiden Teile,des Haarnadeldrahtes.
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- Die Rechteckform des Siebrohres ermöglicht weiter, verschiedene
.derartige Rohrstücke zu zusammenhängenden .größeren Einheiten zusammenzusetzen,
wobei vorzugsweise die Schleifenserien über die Stoßstellen hinweg von Rand zu Rand
aus einem Stück angefertigt werden.
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Fig. 6 zeigt ein mit Haarnadeldraht in durchgehenden Längsreihen bestücktes
Siebrohr in perspektivischer Ansicht. Das Rohr enthält iqo Löcher und ist aus zwei
Elementen mit je 7 X io Löchern von je 2X2 Quadratmillimeter Querschnitt zusammengesetzt.
Jede Schleifenreihe besteht aus acht Haarnadelschleifen. Das ganze Element ist zur
leichteren Montage in eine keramische Grundplatte G eingekittet, die die untere
Stirnfläche des Siebrohres vollkommen frei läßt. Die Luft tritt auf der Seite der
Grundplatte ein und an der oberen Stirnfläche aus. Die Anordnung dient in Verbindung
mit einem kleinen Heißlüftduschengebläsie
zur Erhitzung von etwa
' 2 1 Luft je
Sekunde auf 8oo°, wozu 2 kW Heizleistung erforderlich sind.
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Aus demselben keramischen Siebrohrelement lassen ,sich Viererkörper
für 3 bis s kW Heizleitung, Sechserkörper für 5 bis 7 kW, Neunerkörper für
7 bis: i o kW usw. zusammenbauen. Hierbei ist es vorteilhaft, die keramischen Rechteckrohrelemente
nur an der Kaltluftseite fest miteinander zu; verbinden, um: den Wärmespannungen
an der Glühseite größeren Spielraum zu lassen.
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Eine ,andere Ausführungsform der Erfindung, die besonders für Siebrohre
mit runden Löchern und rundem Außenquerschnitt geeignet ist, geht von Schleifenreihen
aus, die wie de in Fig.2 dargestellte Form eine gewisse elastische Zusammenschiebung
der Einzelschleifen zulassen. Vorzugsweise wird - eine derartige Schleifenreihe
für ein rundes Siebrohr mit solcher Schleifenzahl hergestellt, daß die -Enden der
Reihe ohne jede Zwischenstoßstelle unmittelbar an die Netzspannung .angelegt werden
können. Die ganze Bestückung besteht also hier entweder nur aus einer Reihe oder
aue-sio viel Reihen, wie parallel geschaltete Stromkreise irn Siebrohr vorhanden
sind. Die Sohleifenreihe oder die Schleifenreihen nach Fig. 2 werden hierbei vorzugsweise
spiralig von innen nach außen fortlaufend in ein entsprechend gelochtes Siebrohr
eingeführt.