DE7206777U

DE7206777U - ELECTRICALLY POWERED CERAMIC HEATING AND RADIATION ELEMENT

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Publication number: DE7206777U
Application number: DE19727206777
Authority: DE
Original assignee: ELSTEIN WERK STEINMETZ M KG
Current assignee: ELSTEIN WERK STEINMETZ M KG
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1972-06-08

Description

Elstein-Werk M. Steinmetz KG, 3410 Northeim, Stettiner Str. Λ Elektrisch betriebenes keramisches Heiz- und StrahlungselementElstein-Werk M. Steinmetz KG, 3410 Northeim, Stettiner Str. Λ Electrically operated ceramic heating and radiation element

Die Neuerung betrifft ein elektrisch betriebenes keramisches Heiz- und Strahlungselement, insbesondere einen Infrarotstrahler. Derartige Heiz- und Strahlungselemente dienen dazu, Wäreme in Form von Strahlung auf das zu erwärmende Gut zu übertragen, wobei das Strahlungselement immer in einem gewissen Bestrahlungsabstand von dem Gut angeordnet ist.The innovation concerns an electrically operated ceramic heating and radiation element, in particular an infrared radiator. Such heating and radiation elements are used to heat up in the form of radiation to be transferred to the item to be heated, the radiation element always at a certain irradiation distance from the item is arranged.

Für den angegebenen Verwendungszweck sind Strahler mit gewölbter Strahlungsfläche bekannt. Diese Strahler bestehen aus einem Keramikkörper, in welchem die Windungen eines elektrischen Widerstandsdrahtes eingebettet sind. Infolge dieser besonderen Ausbildung erfordern derartige Strahler meist einen relativ großen Bestrahlungsabstand zu dem zu behandelnden Gut. Insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen die Gleichmäßigkeit des Strahlungsfeldes bzw. die örtliche Konstanz der übertragenen Strahlungsleistung gewährleistet sein muß, kommen nur relativ große Bestrah lungsabstände in Betracht. Dies kannRadiators with a curved radiation surface are known for the stated purpose. These radiators consist of a ceramic body, in which the turns of an electrical resistance wire are embedded. As a result of this special training require Such emitters usually have a relatively large irradiation distance to the item to be treated. Especially in use cases where which the uniformity of the radiation field or the local Constancy of the transmitted radiation power must be guaranteed, only relatively large irradiation distances come into consideration. This can

aber in manchen Füllen ein Nachteil sein oder sich sogar so auswirken, daß die betreffenden Strahler aus PlatzgrUrden überhaupt nicht verwendet werden können.but in some cases it can be a disadvantage or even have an effect that the emitters in question are not used at all for reasons of space can be.

Die im Stand der Technik bekannten Strahler weisen darüber hinaus eine relativ große Masse auf und besitzen demzufolge eine niedrige Aufheizgeschwindigkeit.The emitters known in the prior art also have have a relatively large mass and consequently have a low heating rate.

Es ist die Aufgabe der Neuerung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Heiz- und Strahlungselement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen ,welches sich durch eine besonders hohe Aufheizgeschwindigkeit einerseits und die Verwendungsmöglichkeil in einem geringen Bestrahlungsabstand auszeichnet. Darüber hinaus soll das Heiz- und Srrahlungselement zur Bildung lückenloser Strahlungsflächen zusammensetzbar Sein.It is the task of the innovation, the disadvantages of the prior art to avoid and a heating and radiation element of the initially described type, which is characterized by a particularly high On the one hand, the heating rate and the possible use in a small irradiation distance are characterized. Furthermore the heating and radiation element is intended to form uninterrupted radiant surfaces being composable.

Das elektrisch betriebene keramische Heiz- und Strahlungselement ist dadurch gekennzeichnet, daß der auf seiner Rückseite die Halterungen und die Stromzuführungen tragende Keramikkörper eine, zumindest auf der Strahlungsseite im wesentlichen ebene kachelartige Platte mit nach Art eines Quadrates, Rechtecks oder polygonal begrenzter Umrißform ist, die mit weiteren gleichen oder ähnlichen Platten zu einer in sich geschlossenen Strahlungsfläche zusammensetzbar ist. Dabei I.. der elektrische Widerstandsdraht in Spiralform auf der flachen Strahlungsseite der Kachel derart angeordnet, daß die die Spiralwindungen im gleichen Abstand voneinander und parallel zum Kachelumriß verlaufen. In einer anderen Ausbildungsform ist der Abstand der Windungen zwecks Kompensation von Randverlusten im Rand bereich enger gewählt, als im Mittelbereich der Kachel.The electrically operated ceramic heating and radiation element is characterized in that the ceramic body carrying the brackets and the power supply lines on its rear side has at least one the radiation side essentially flat tile-like plate with an outline shape delimited in the manner of a square, rectangle or polygonal shape which can be combined with other identical or similar plates to form a self-contained radiation surface. Here I .. the electrical resistance wire arranged in a spiral shape on the flat radiation side of the tile in such a way that the spiral turns in the the same distance from each other and parallel to the tile outline. In another embodiment, the spacing of the turns is for the purpose Compensation of edge losses in the edge area selected more narrowly than in the middle area of the tile.

Mit besonderem Vorteil ist die Kachel als Hohlkörper ausgebildet, dessen ebene Vorderseite die Widerstandsspirale trägt, während die RückseiteWith particular advantage, the tile is designed as a hollow body, the flat front carries the spiral of resistance, while the back

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gewölbt und mit einer Fassung zum Einsetzer, der StrozufUhrung und der Kachel halterung versehen ist. Durch die Ausbildung als Hohlkörper erhält die eigentliche Strahlungsfläche eine besonders kleine Masse, die sich in einer großen Aufheizgeschwindigkeit bemerkbar macht. Die gegenüber der im wesentlichen ebenen Kacheifläche vorstehend angeordneten Widerstandswindungen bewirken eine Vergrößerung derarched and with a socket for the inserter, the straw feed and the tile holder is provided. By training as a hollow body the actual radiant surface receives a particularly small mass, which is noticeable in a high heating rate. The resistance turns which are arranged above the essentially flat tile surface cause an increase in the

strahlenden Elementfläche.radiant element surface.

Es ist auch möglich, daß der Widerstandsdraht in Form mehrerer, sich zu einer Gesamtstrahlt'ngsflache ergänzender Spiralen angeordnet ist, deren Windungen parallel zum Kachelumriß verlaufen.It is also possible that the resistance wire is in the form of several is arranged to a total radiating surface of complementary spirals, whose turns run parallel to the tile outline.

Die Kacheln sind zur Bildung eines Bausatzes in verschiedener Größe ausgeführt, wobei, ausgehend von einer kleinen quadratischen Kachel,The tiles come in different sizes to form a kit executed, where, starting from a small square tile,

„ die folgenJe Kachel die Größe zweier solcher Quadrate und eine wei“The following are the size of two such squares and one white for each tile

tere Kachel die Größe von vier Grundquadraten hat» Die kleine quadratisches Kachel besitzt vorzugsweise t r>e Abmessung von 60 mm κ 60 mm, während die rechteckige Kachel eine Abmessung von 60 mm χ 122 mm besitzt. Die große Kachel ist 122 mm lang und ebenso breit.The tere tile has the size of four basic squares »The small square one Tile preferably has a dimension of 60 mm κ 60 mm, while the rectangular tile has a dimension of 60 mm χ 122 mm. The large tile is 122 mm long and just as wide.

Das neuerungsgemäße Strahlungsalement besitzt insbesondere in seiner strahlenden Fläche eine besonders geringe Masse, so daß eine hohe Aufheizgeschwipdigkeit erzielt wird. Im übrigen ist die Kachel aber im wesentlichen eben ausgebildet, so daß hieraus besonders geringe Bestrahlungsabstände resultieren, Darüber hinaus erlaubt eine neuerungsgemäß ausgebildete Kachel die Zusammensetzung mehrerer gleich oder ähnlicher Kacheln zu einer in sich geschlossenen Strahlungsfläche.The innovation according to radiation element has in particular in his radiating surface has a particularly low mass, so that a high Aufheizgeschwipdigkeit is achieved. Otherwise the tile is essentially flat, so that from this particularly small Irradiation distances result, in addition, allows according to the innovation trained tile the composition of several equal or similar tiles to a self-contained radiation surface.

Der an dem im folgenden beschriebenen und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellien Ausführungsbeispiel konkret in Erscheinung tretendeThe one described below and in the accompanying drawings illustrated exemplary embodiment actually appearing

Raumformgedanke läßt an sich mehrere konstruktive Ausführungen zu. Es zeigen:The concept of spatial form allows for several constructive designs. It demonstrate:

Fig. Ί eine VorderansienS des Heiz- ynd StrshSur.^elerne ntes,Fig. Ί a front view of the Heiz- ynd StrshSur. ^ Elerne nth,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite des Heiz- und Strahlungselementes,Fig. 2 is a plan view of the back of the heating and radiation element,

Fig. 3 ein Schnitt gemäß der Linie IM-III in Fig. 2 undFig. 3 is a section along the line IM-III in Fig. 2 and

Fig. 4 die Anordnung mehrerer ähnlich ausgebildeter Strahlungselemente in einer Strahlungsanlage.4 shows the arrangement of several similarly designed radiation elements in a radiation system.

Das in Fig. 1 dargestellte Heiz- und Strahlungselement besteht im wesentlichen aus dem Keramikkörper 1, dec eine im wesentlichen ebene Vorderseite 2 und eine gevölbte Rückseite 3 autweist.Auf der Vorderseite des Keramikkörpers 1 ist ein elektrischer Widerstandsdraht 4 in der dargestellten Spiralform angeordnet. Dabei konn die Anordnung so getroffen werden, daß die Spiralwindungen gleichen Abstand voneinander haben. Es ist jedoch zweckmäßig, insbesondere zur Kompensation von Randverlusten, den Abstand der Spiralwindungen im Randbereich enger als in der AAitte zu wählen. Dabei wird der Verlauf der Abstandsänderung so gewählt, daß eine räumlich gleichmäßige Strahlungsintensität in der Gutsebene entsteht. Wie aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der elektrische Widerstandsdraht 4 vorstehend angeordnet. Er befindet sich damit gewissermaßen vor der Vorderseite 2, so daß der Anteil der in Richtung auf das zu bestrahlende Gut übertragenen Wärme besonders groß ist.The heating and radiation element shown in Fig. 1 consists essentially from the ceramic body 1, dec a substantially flat front side 2 and a convex back 3 on the front of the ceramic body 1 is an electrical resistance wire 4 shown in FIG Arranged in a spiral shape. The arrangement can be made in such a way that the spiral turns are equidistant from one another to have. However, it is expedient, in particular to compensate for edge losses, to adjust the spacing of the spiral turns in the edge area narrower than in the middle to choose. The course of the change in distance is thereby chosen so that a spatially uniform radiation intensity arises in the property plane. As from Fig. 1 and in particular from As can be seen from Fig. 3, the electrical resistance wire 4 is protruding arranged. It is thus to a certain extent in front of the front 2, so that the proportion of the in the direction of the item to be irradiated transferred heat is particularly large.

Fig. 2 zeigt die Rückseite 3 des Keramikkörpers 1. Dieser besitzt in seiner Mitte eine mit dem Keramikkörper verbundene Fassung 5. die zum Einsatz und zur Verankerung des Strahlungselementes an einemFig. 2 shows the back 3 of the ceramic body 1. This has in its center a socket connected to the ceramic body 5. which is used for and anchoring the radiation element on a

Gehäuse oder ei.iec; Pro π 'träger dient. Die Fassung 5 nimmt gleichzeitig die Stromzuführung Hir den Widerstandsdraht 4 auf.Housing or ei.iec; Serves per π 'carrier. Version 5 takes at the same time the power supply Hir the resistance wire 4 on.

Darüber hinaus sind auf der Rückseite 3 des Keramikkörpers 1 sich etwa diagonal erstreckende Rippen 6 angeordnet. Die Rippen sind besonders dünn ausgebi Idet. Es versteht sich, aa3 an Stelle dieser Rippen auch Nocken oder andersartige Erhöhungen vorgesehen sein können. Diese Rippen 6 dienen dazu, die richtige Lage des Keramikkörpers 1 relativ zu dem zu bestrahlenden GuI sicherzustellen.In addition, ribs 6 extending approximately diagonally are arranged on the rear side 3 of the ceramic body 1. The ribs are special thinly trained. It goes without saying that aa3 in place of these ribs cams or other types of elevations can also be provided. These ribs 6 are used to ensure the correct position of the ceramic body 1 relative to the GuI to be irradiated.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das neuerungsgemäße Heiz- und Strahlungselement. Der Keramikkörper 1 ist als Hohlkörper ausgebi Idet und besitzt in seinem Innern den Hohlraum 7, der das Gewicht des Elements vermindert.Fig. 3 shows a cross section through the heating and innovation according to the invention Radiating element. The ceramic body 1 is designed as a hollow body and has inside the cavity 7, which reduces the weight of the element.

In Fig. 4 sind mehrere Heiz- und Strahlungselemente zu einer Strahlungsanlage zusammengesetzt. Je nach den gewünschten Größenordnungen und der erforderlichen Leistung werden dabei verschieden große Keramikkörper 1, 8, 9 eingesetzt. Die Keramikkörper 1 und 8 sind quadratisch ausgebildet, wobei der Keramikkörper 1 etwa die vierfache Fläche des Keramikkörpers 8 aufweist. Der Keramikkörper 9 besitzt rechteckigen Querschnitt und ist etwa halb so breit, jedoch gleich lang wie der Keramikkörper 1. Es versteht sich, daß insbesondere im Mittelbereich einer Strahlungsanlage die großen Keramikkörpei T Verwendung finden, während die kleinen Keramikkörper 8, 9 vorzugsweise in Randbereichen eingesetzt werden, damit hier eine gezielt höhere Leistung installiert werden kann, um Randverluste der gesamten Anlage zu vermeiden bzw. zu kompensieren. Sämtliche Keramikkörper 1, 8, ergeben zusammen eine lückenlose strahlende Flache 10.In Fig. 4 are several heating and radiation elements for a radiation system composed. Depending on the desired orders of magnitude and the required power, they are of different sizes Ceramic body 1, 8, 9 used. The ceramic bodies 1 and 8 are square, the ceramic body 1 about four times Has surface of the ceramic body 8. The ceramic body 9 has a rectangular cross section and is about half as wide, but the same long as the ceramic body 1. It goes without saying that the large ceramic bodies T use in particular in the central area of a radiation system find, while the small ceramic bodies 8, 9 are preferably used in edge areas, so that here a targeted higher one Power can be installed to cover edge losses of the entire facility to avoid or to compensate. All of the ceramic bodies 1, 8 together result in a seamless, radiating surface 10.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden die einzelnen Keramikkörper 1, 8, jeweils in Profilträgern 11, 12 verankert, die zu diesem Zweck Durchbrechungen 13 tür den Einsatz der Fassungen 5 und die Anbringung der Halterung 14 aufweisen. Die Profilträger 11, 12 sind über Kupplungsstücke 15 miteinander verbunden. Es sind anders geformte Kupplungsstücke 16 vorgesehen, die zum Ansatz reflektierender Seitenwände 17 an den Profi !trägern 12 dienen. Die Profilträger sind ferner zum Einsatz der Anschlußklemmen 18 ausgerüstet, die der Stromzuführung zu jedem Keramikkörper 1, 8, 9 dienen.As can be seen from Fig. 4, the individual ceramic bodies 1, 8, each anchored in profile supports 11, 12, which have openings for this purpose 13 for the use of the sockets 5 and the attachment of the holder 14. The profile supports 11, 12 are via coupling pieces 15 connected to each other. There are differently shaped coupling pieces 16 are provided, which are used to approach reflective side walls 17 to the professional ! girders 12 serve. The profile supports are also used for the connection terminals 18, which are used to supply power to each ceramic body 1, 8, 9.

Aus Fig. 4 ist auch der Sinn der Rippen 6 ersichtlich. Die Profilträger 11, 12 besitzen entsprechende Leisten oder Nocken 19, die jedoch so kurz gehalten sind, daß eine Anlage der Rippen 6 an den Nocken 19 nicht stattfindet. Die Nocken 19 begrenzen lediglich in Verbindung mit den Rippen 6 den Winkel, in welchem ein Keramikkörper 1,8,9 bei seinem Einbau in dem jeweiligen Profilträger 11 oder 12 schräg und damit nicht in richtiger Lage gegenüber dem zu be-.trahlenden Gut angeordnet werden kann. Die letztgenannte Maßnahme trägt zur Vergleichmäßigung der strahlenden Fläche 10 bei.The purpose of the ribs 6 can also be seen from FIG. The profile beams 11, 12 have corresponding strips or cams 19, however are kept so short that a contact of the ribs 6 on the cam 19 does not take place. The cams 19 limit only in connection with the ribs 6 the angle at which a ceramic body 1, 8, 9 at an angle when it is installed in the respective profile support 11 or 12 and thus not in the correct position in relation to the good to be irradiated can be arranged. The last-mentioned measure contributes to the equalization of the radiating surface 10.

Claims

Protection claims:

1. Electrically operated ceramic heating and radiation element, in particular infrared radiator, characterized in that the holder and the power supply lines on its rear side carrying ceramic bodies (1, 8, 9) with a tile-like plate which is essentially flat, at least on the straw side in the manner of a square, rectangle or polygonally delimited outline shape, which is with other identical or similar plates Can be assembled to form a self-contained radiation surface (10) is.

2. Ceramic heating and radiation element according to An ^ rjch 1, thereby characterized in that the electrical resistance wire (4) in spiral form on the flat radiation side of the tile in such a way it is arranged that the spiral windings run at the same distance from one another and parallel to the circumference of the tile.

3. Ceramic heating and radiation element according to claim 1, characterized characterized in that the electrical resistance wire (4) is arranged in a spiral shape on the flat side of the tile in this way is that for the purpose of compensating for edge losses d> e distances between the windings are narrower in the edge area than in the central area.

4. Ceramic heating and radiation element according to claim 1 to 3, characterized in that the tile is designed as a hollow body is, whose flat front (2) carries the counter-land spiral, while the back (3) is arched and with a socket (5) for inserting the power supply and the cache holder (14) is provided.

5. Ceramic heating and radiation element according to claim 1 to 4, characterized in that the resistance wire (4) in the form a plurality of spirals complementing each other to form a total radiation surface is arranged, the turns of which are parallel to the tile outline get lost.

6. Kerarrv zhes heating and radiation element according to claim 1 to 5, characterized in that the tiles are designed to form a kit in different sizes, wherein, starting from a small square tile, the following tile the size of two such squares and one another tile has the size of four basic squares.

7. Ceramic heating and st ahlungselement according to claim 1 to 6, characterized in that the kit has square tiles of z. B. 60 mm 6 ⁿ mm, rectangular tiles in the size 60 mm χ 122 mm and large tiles in the size 122 mm χ 122 mm includes.