DE734794C

DE734794C - Elektrisches Heizsystem

Info

Publication number: DE734794C
Application number: DEP82879D
Authority: DE
Inventors: Hermann Plauson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-08-09
Filing date: 1941-08-09
Publication date: 1943-04-24

Description

Elektrisches Heizsystem Es sind elektrische Heizöfen verschiedenster Art bekannt, deren Wirksamkeit im wesentlichen darauf beruht, daß Heizdrähte durch Anwendung des elektrischen Stromes zum Glühen gebracht werden.
Von elektrischem Strom zum Glühen gebrachte Drähte bilden aber in keiner Weise eine ideale Lösung des Heizproblems durch Elektrizität. Durch die Anwendung der dünnen Heizdrähte muß eine hohe Amperedichte aufrechterhalten werden, damit die Energie genügend groß wird, um in dem gegebenen Ofen die gewünschte Wärmemenge zu erzeugen. Da die Heizdrähte nur sehr kleine Wärmeabgabeflächen haben, muß der Draht zu diesem Zweck meist bis zur Rot-oder sogar bis zur Weißglut erhitzt werden. Da der Glühdraht direkt mit der Luft in Berührurg kommt, verdunstet ein großer Teil der Luftfeuchtigkeit, und die in der Luft enthaltenen Staubteilchen verbrennen, wodurch eine unangenehm wirkende Geruchsveränderung vor sich geht. Außerdem wird aber auch der 'Glühdraht durch. die Einwirkung von Wasserdampf und-Sauerstoff auf seine Oberfläche mit der Zeit angegriffen und brüchig. So ist es zu erklären, da,ß die Lebensdauer von' derartigen elektrischen Heizsystemen, wie z. B. die elektrischen Heizsonnen, nur sehr kurz ist. Ihre durchgehende Verwendung mehrere Tage und Nächte hintereinander, wie dies für eine wirkliche Heizung erforderlich ist, schließt darum schon von selbst aus, denn die Benutzungsdauer der Drahtheizungen beschränkt sich auf höchstens einige hundert Stunden.
Ein auf -der Anwendung von Elektrizität beruhendes Heizsystem, das eine Lebensdauer von mehreren jahren und einen praktischen wirtschaftlichen Wert hat, war bis heute nicht bekannt, und es ist das Ziel der Erfindung, ein solches zu schaffen.
Der grundlegende und neue Gedanke besteht darin, daß an Stelle von Heizdrähten mit kleiner Heizoberfläche große Heizflächen in Form von Heizplatten angewendet werden. Um solche Heizflächen zu gewinnen, ohne dabei- einen zu hohen Verbrauch an Heiz- Strom zli haben, muß für die Herstellung der Platten, Zylinder oder andersgeformter Heizelektroden ein gänzlich neues Prinzip angewandt werden. Dieses liegt darin, daß man leitende Stoffe, wie Graphit, Kohle, Koks, Ruß, gegebenenfalls unter Zusatz. von Widerstand erhöhenden 'Mitteln in feinster kolloidaler oder nahe kolloidaler Form in die Poren der Oberfläche von porösen, mineralischen Massen in möglichst dünner Schicht niederschlägt, so daß beim Durchgang des elektrischen Stromes nur solche niedrige Temperaturen von 5o bis 3oo° C, aber auf großen Flächen verteilt, erreicht werden, bei denen 'die Kohlenstoffe vom Sauerstoff der Luft nicht angegriffen werden. Die Anwendung in einem Heizofen erfolgt dann so, daß eine Strömung und Umwälzung der Luft und sogar eine Speicherung der Wärme wie bei einem Kachelofen veranlaßt und ermöglicht wird.
Die Heizplatten, -stäbe oder -zvlinder nach der Erfindung bestehen aus keramischen, feuerfesten Stoffen, wie z. B. Porzellan, Ton, Glas, Onarz, auch Mischungen von Ton und Magnesia oder Ton und Kieselsäure oder schließlich auch aus Zementbeton, wie Filtermasse. Diese Grundkörper sind entweder durch und durch porös, also sogenannte mineralische Filterplatten oder Diaphragmen, oder es wird nur ihre Oberfläche porös gemacht. Diese Platten. Stäbe usw. werden nach der Erfindung mit kolloidalem oder nahe kolloidalem Graphit, Koks, Kohle oder auch Ruß in wäßriger oder alkoholischer Lösung getränkt, so daß in die Poren eine solche =Menge des leitenden Stoffes ei:igesaugt wird, die bei gegebener Spannung und gewünschter Stromstärke erlaubt, Oberflächentemperaturen zwischen 50 und 300° C zu erzeugen. -Nach der Tränkung wird das Dispersionsmittel durch Abtrocknen völlig entfernt, und es wird eine hauchdünne Leitschicht von kolloidalem Graphit oder Kohlenstoff in den Poren der Unterlage erhalten, die gut in den Poren haftet und von nahezu unbegrenzter Lebensdauer ist, da sie sich bei den auftretenden niedrigen Temperaturen der Luft gegenüber als äußerst b,-ständig erweist.
Bei gut leitenden Kohlenstoffen, z. B. Graphit, kann zur Erhöhung des Widerstandes, beispielsweise bei Verkürzung der Elektroden oder Erhöhung der Stärke der Leitschicht, der Gral>llitdispersion kolloidaler Ton, Silicagelhvdrat,Eisenoxvdulgel, Aluminiumoxydgel oder schließlich auch Wasserglas in Dispersionsform in solcher Menge zugesetzt werden, bis die gewünschte Leitfähigkeit erhalten wird.
Die so mit mehr oder weniger dünner Leitschicht hergestellten Elektroden können «-eiter noch gegen Luft und Feuchtigkeit mit einem dünnen Überzug versehen «-erden. Dieser besteht entweder aus Wasserglas allein öder aus Wasserglas mit Zusätzen von kolloidalem Ton oder Calciumcarbonat und wird so hergestellt, daß man nach dem Überstreichen erst langsam an der Luft trocknen läßt und danach bei erhöhter Temperatur zu einer emailleartigen Schicht härtet. Es kann bei so hergestellten Elektroden die Leitschicht erheblich dicker sein, da beim Überstreichen mit der Überzugsschicht diese zwischen die rjcch nicht fest miteinander verbundenen Graphit- oder Kohleteilchen dringt und somit den Widerstand erhöht. Sollen Heizteinperaturen nicht über r5o bis 20o° C angewendet «erden, so können als Schutzüberzüge auch Phenolkondensationslacke mit oder ohne Härtemittel dienen.
Eine weitere Möglichkeit der Elektrodenherstellung besteht darin, daß die Platten, Stäbe usw. aus poröser Filtermasse mit Zuckerlösung geeigneter Konzentration getränkt und dann in Heizöfen langsam, bis zur Verkohlungstemperatur erhitzt werden. Sollen die Platten eine größere Heizstärke auf-«-eisen, so wird die Tränkung und Verkohlung mehrere Male nacheinander vorgenommen, wodurch eine festere Kohlenoberfläche erhalten wird. Auch hier kann der Widerstand geregelt werden, indem man eine geeignete Menge Ton in der Zucker- oder Melasselösung dispergiert, der sich beim Verkohlungsprozeß mit niederschlägt und dadurch gleichzeitig noch die Kohleschicht festigt. An Stelle \ an Ton kann auch ein anderes mineralisches Salz, das gleichzeitig ein schwacher Leiter ist, z. B. kolloidal oder nahe kolloidal v errnahlenes magnetisches Ei senoxyd (Fe304), zugeschlemmt und mit der Zuckerlösung bei möglichst niedriger Temperatur verkohlt werden.
Platten, Zylinder oder Stabelektroden ans durch und durch porösen Filtermassen werden je nach der gewünschten Strommenge wie auch der Endheiztemperatur mehr oder weniger @-ollkonimen mit dem Leitwerkstoff durchtränkt. plan kann aber auch Platten oder Rohre anwenden, die aus nichtporösem Werkstoff bestehen, deren Oberflächen aber mit einer porösen Masse überzogen sind, nachdem sie durch :fitzen oder Sandgebläse porös und rauh gemacht wurden. Der Vorzug der letzteren Ausfiihrung besteht darin, daß in diesem Falle beide Plattenseiten elektrisch zueinander in Serie geschaltet «-erden können.
Die Herstellung solcher Platten entspricht derjenigen durchimprägnierter Platten oder Rohre. Besonders einfach und billig können diese Heizplatten aus matten Glas- oder Porzellanplatten hergestellt werden, die mit porösem Zement in i bis 5 mm Stärke überzogen werden. In diesem Falle wird die Kohle- oder Graphitdispersion unter Zusatz von 5 bis io°[ö eines Bindemittels, z. B. Me= lasselösung, mittels Spritzpistole bis zur Erreichung der gewünschten Durchtränkung und der gewünschten Leitschichtstärke auf die Unterlage aufgespritzt, wo sie sich in die Poren einsaugt. Nach dem Austrocknen wird die Kohleschicht so lange auf höhere Temperaturen erhitzt, bis die Melasse verkohlt und damit das Kohle-, Koks- oder Graphitpulver fest an die poröse Fläche fixiert ist.
Legt man Wert auf dünne Leitflächen mit erhöhtem Widerstand, so gibt man dem Bindemittel Wasserglas oder kolloidalen Ton oder beide bis zur Erzielung der gewünschten Leitfähigkeit zu. Nach dem Eintrocknen an der Luft werden diese Schichten auf porösem Zement oder Porzellan oder bis nahe an die Sinterungstemperatur hart eingebrannt. Man gewinnt dadurch äußerst feste, gleichmäßige Heizwirkung aufweisende Leitschichten.
In gleicher Weise wie Platten mit dünnen und dünnsten Leitschichten aus Graphit, Koks, Kohle, Ruß in kolloidalem oder nahe kolloidalem Zustand (o,oo8 bis o,oo5 mm Feinheit) können auch zylinderförmige Heizflächen hergestellt werden. Lange, dünne Rohre mit porösen Oberflächen, die man gegebenenfalls unter Zumischen geeigneter Mengen von kolloidalem Ton herstellt und einbrennt, können direkt als Stabelektroden verwendet werden, wenn man die äußere und innere Oberfläche als hin- und zurückführende, hohen Widerstand aufweisende Leitschicht von großer Fläche, aber sehr geringer Stärke gemäß der Erfindung ausführt. Das untere Ende einer solchen Stabelektrode wird als Verbindung zwischen der äußeren und der inneren Leitfläche gleichfalls leitend gemacht. Nur das obere Ende bleibt auf i bis a cm frei, und diese Stelle wird durch Aufspritzen metallisiert, und von da aus werden feste Leitungen zu den Kontaktstöpseln geführt. Auch bei dieser Ausführung kann mit Wasserglas oder seiner Mischung mit kohlensaurem Kalk oder Ton eine Schutzschicht für die dünne Kohlenschicht gewonnen werden.
Dieses System kann noch vereinfacht werden, indem man auf ein festes Rohr in Serienschaltung abwechselnd poröse Rohrstücke und Metallscheiben aufreiht und diese dann mit Hilfe des inneren Stromzuführungsstabes an den Enden fest anzieht. Die Oberflächen der porösen Rohrstücke werden erst nach dieser Befestigung mit Graphit o. dgl. imprägniert, getrocknet und bei Anwesenheit von Ton durch Einbrennen mehr oder weniger fest gemacht. Solche Stabelektroden lassen sich hochwertig für Warmwasserheizung verwenden, wenn man sie mit einem Porzellan- und Metallpanzer weiterumhüllt.
Um eine elektrische Luftheizung mit solchen Heizplatten zu erzielen, werden diese in einem geeigneten Gehäuse so zusammengelegt, daß zwischen je zwei Platten ein Zwischenraum von i bis 5 cm (für normale Zwecke etwa 3 cm) für die Luftströmung verbleibt. Die einzelnen Platten werden durch Distanzecken aus Porzellan, auch Zement, Glas o. dgl. in gleichem Abstand voneinander gehalten. Diese Distanzecken haben Schlitze solcher Breite und Tiefe, daß die metallischen Kontakte der Heizplatten hineinragen und festgeklemmt «-erden können. Durch besondere Verbindungskontakte in den Schlitzen werden die einzelnen Platten in Serienschaltung, gegebenenfalls auch gruppenweise, je nach der angewendeten Stromspannung miteinander verbunden.
Für diese Plattenheizung kann sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom als Energieduelle angewendet werden, so daß solche elektrische Heizung als Allstromheizung bezeichnet werden kann.
Um dem Heizofen mit den beschriebenen Heizplatten gleichzeitig Eigenschaften eines Kachelofens zu geben, kann der freie Raum zwischen den einzelnen Platten mit Füllkörpern gefüllt werden. Diese Füllkörper müssen jedoch genügend groß sein, um die Luftströmung nicht zu stören. Beim Erhitzen der Luft werden diese Heizfüllkörper miterhitzt und dienen einmal als Wärmespeicher und außerdem als Vermittler der Wärmeübergabe an die durchströmende Luft.
Durch Beschreibung der Zeichnungen werden die praktischen Ausführungsformen des neuen Heizsystems näher erläutert.
Fig. i bis ; zeigen einen, elektrischen Heizofen mit Platten sowie die Ausführung der Platten für diese Zwecke mit Isolierecken (letztere sind in vergrößertem Maßstab gezeichnet).
Fig. ä gibt eine schematische Anordnung eines Heizkörpers mit -zylindrischen Heizteilen, und Fig. 9 und io beschreiben eine rohrförinige Stahelektrode in zwei Ausführungsformen.
Auf Fig. i ist das aus Winkeleisen hergestellte Geriist mit einem geschlossenen Unterraum 2 und darin eingebauten Luftzuführungen 3. Der Heizofen ist auf Rädern q. aufgebaut und dadurch beliebig beweglich. Nach oben wird der Heizofen durch ein durchlochtes Blech 5 mit möglichst großen Löchern zum Durchströmen des entstehenden warmen Luftstromes abgeschlossen.
Die einzelnen Heizplatten bestehen, wie bereits beschrieben, aus porösem Ton, porösem Glas, porösem Ziegelstein, porösen Filtermassen, Kieselstein oder auch porösem Beton (Schaumbeton) usw. Sie liegen mit ihren Ecken auf Porzellanisolatoren 6 bzw. den an letzteren angebrachten Schlitzen 7. Diese Schlitze haben in den Ecken metallische Kontakte B. Da die Enden der Heizplatten mit einer genügend dicken Schicht metallisiert sind, wird durch Eindrücken mit metallischen Kontakten in die Schlitze 7 eine feste, elektrische Verbindung erzielt. Die oberen Enden der Heizplatten liegen in gleicher Weise in den Schlitzeng der Porzellanisolatoren 611 mit Zwischenlage eines metallischen Kontaktes io. Durch Schraubenbolzen 17 und Muttern 18 wird der elektrische Kontakt hergestellt.
Beim Anschließen an ein Netz höherer Spannung, z. B. 220 Volt, werden die einzelnen Platten in Serie zueinander geschaltet. Bei niedriger Spannung werden drei bis fünf Platten in Serie und einige solcher Serien parallel zu einem Heizaggregat elektrisch zusammengeschlossen und mit einem Steckkontakt i i verbunden.
In Fig. i, 2 und 3 sind alle Heizplatten durch die Verbindungen 12, 13, 1q., 15 usw. in Serie geschaltet, so dali der Strom, der beim Kontakt i i eingeführt wird, über die Verbindung 12 zur ersten Plattenoberfläche gelangt, über die Verbindung 13 zur nächsten usf. bis zur letzten Platte, von wo er durch Leitung 16 zum Stöpsel i i zurückgeführt wird.
Beim Durchgang des elektrischen Stromes werden die mit Graphit o. dgl. imprägnierten Oberflächen der porösen Platten heiß und erwärmen dadurch die umgebende Luft, die durch drei huftzuführungsregulatoren 3 mehr oder weniger schnell über die Heizflächen geleitet werden kann und dadurch mehr oder weniger gewärmt durch das gelochte Blech 5 ausströmt.
Fig. 2 und 3 zeigen einen horizontalen und einen vertikalen OOuerschnitt zur näheren Erläuterung der beschriebenen Ausführung. Wie schon angedeutet, können die Zwischenräume zwischen den Heizplatten mit geeigneten Füllkörpern 42 von i bis 2 cm Durchschnittsgröße angefüllt werden, um einmal Wärme zu speichern und außerdem eine verbesserte Wärmeübergabe an die Luft zu erzielen.
Fig. ¢, 5, 6 und 7 zeigen in vergrößerter Form Einzelheiten über die Ausführung der oberen und unteren Porzellanisolatoren mit Schlitzen sowie auch den metallischen Kontakt io, der seinerseits mit Hilfe von Schraubenbolzen 17 und Mutter 18 mit den Heizplatten oben wie unten - verbunden wird. Ferner sind in diesen Zeichnungen die S tromi-erbindungen von einer Heizplatte zur anderen ersichtlich.
Fig.8 bringt eine schematischeSkizzierung für den Fall, da,ß die Heizplatten ig zylindrische Form haben und die Oberflächen erfindungsgemäß leitfähig gemacht sind, indem die porösen Flächen mehr oder weniger mit kolloidalem oder nahe kolloidalem Graphit oder Kohlenstoff imprägniert wurden. Auch bei dieser Ausführung werden die oberen und unteren Enden der Zylinder metallisiert und über ringförmige, metallische Kontakte, die, vom Gerüst isoliert, in Porzellan liegen, in Serie oder gruppenweise in Serie elektrisch verbunden.
Die zylindrische Form der Heizplatten mit mehr oder weniger leitend gemachter Oberfläche bietet den Vorteil, daß der elektrische Heizkörper schmaler gebaut werden kann und die Zylinder wie schornsteinartige Gebilde eine bessere Luftumwälzung ermöglichen, auch wenn sie innen und außen mit Speichermasse angefüllt sind.
Fig. g veranschaulicht eine Heizfläche in Sta.bform. Die Grundlage einer solchen Heizelektrode ist ein undurchlässiges Quarz-, Porzellan- oder Steatitrohr -2o, dessen Oberfläche mit einer porösen, hitzefesten Substanz, z. B. porösem Ton, Zement, Schamotte, überzogen, porös eingebrannt und danach sowohl innen wie außen mit einer Mischung von kolloidalem Graphit und Ton oder Kieselgel in solchem Verhältnis imprägniert ist, daß nach dem Einbrennen ein Gesamtwiderstand der äußeren wie inneren Fläche von gewünschter Ohmzahl erreicht wird. Die Endflächen werden metallisiert und durch Metallringe 21 (innen) und 22 (außen) die Verbindung mit dem Steckkontakt hergestellt.
Beim Einschalten des elektrischen Stromes kann die Kohleoberfläche je nach angewandter Spannung auf i$o bis etwa 3oo° C erhitzt w; rden. Diese Wärme kann unmittelbar an die Luft übergeben werden. Es ist auch möglich, die so gewonnene Heizfläche in eine Porzellanhülse mit Metallpanzer zu stecken (vgl. Fig. io) und dadurch zur unmittelraren Warmwasserheizung anzuwenden.
Fig. io zeigt eine ähnliche Elektrode %\-ie Fig. g, jedoch nur für unmittelbare Warmwasserheizung mit Porzellanhülle und 'Metallpanzer darüber.
z3 ist ein Quarzrohr mit einem 2q. i:m Innern, der an beiden Enden mit Gewinden versehen ist. so daß Metallscheiben an den O_uarzrohrende?i durch Muttern angezogen werden können. Auf dieses Ouarzrohr23 wird ein enau passendes Rohr-113 stück aus porösem Ton, Porzellan, Schamotte oder Steatit 25 mit etwa 3 bis 7 mm Wandstärke aufgeschoben, danach eine Metallscheibe 26, dann wieder ein poröses Rohrstück 27, eine Metallscheibe 28, ein Rohrstück 2o usw. (Fig. io), bis das ganze Ouarzrohr bedeckt ist. Zuletzt wird eine IOsolationsscheibe 3o auf das Ende des Quarzrohres aufgesetzt und durch Muttern und Scheiben unter Zuhilfenahme des Stiftes 24 fest angezogen, so daß ein inniger Kontakt zwischen den einzelnen Metallscheiben und porösen Rohrstücken entsteht. Nach dieser Zusammenfassung werden die Oberflächen der porösen Rohrstücke mit Dispersionen von Graphit oder Koks unter Zusatz von Ton oder kollo:id'alem magnetischem Eisenoxyd (Feg04), Steatit oder Schamotte imprägniert. Das Verhältnis von Graphit oder Koks zu Ton oder Steatit in Dispersion muß so sein, daß nach dem Einbrennen bis zum Sinterungszustand der gewünschte Ohmsche Widerstand der Oberfläche erreicht wird, um mit der gegebenen Stromspannung und Amperezahl die gewünschte Heiztemperatur zu erzeugen (2oo bis 300° C). Die Stärke der Leitschicht wie Größe und Durchmesser des Zylinders bestimmen bei gegebener Spannung die gewünschte Amperezahl und damit die Heizwirkung.
Die so hergestellte Elektrode wird in ein Porzellanrohr 31 eingeschoben, das einseitig geschlossen und von einem Metallrohr 32 mit Metallflansch 33 umgeben ist. Zum Abschluß dieser Heizelektrode für Warmwasserheizung wird auf Flansch 33 eine Bakelitplatte 34 mit Buchsen 35 an Stelle 36 durch . Stecker 39 und 40 mit deren Gewinde angezogen, wodurch gleichzeitig die Steckerschutzhülle 37 und der darinliegende Isolator 38 festgehalten. werden. Beim Anziehen wird Kontakt einmal mit dem Silberstahlstift 24. und ein andermal mit dem an der Oberfläche liegenden Metallring 41 hergestellt.
Eine solcherweise hergestellte Elektrode für Warmwasserheizung kann mit einem Joch, das auf einer Bakelitscheibe liegt, mit Hilfe von Bolzen und Schraubmuttern wasserdicht in einen geeigneten Warmwa.sserheizapparat eingesetzt werden.
Ein elektrisches Heizsystem mit oberflächlich mehr oder weniger porösen Platten aus nichtmetallischen Stoffen als Heizgrundlage mit geringer Stromstärke war bisher nicht bekannt und in -seiner Wirkung auch nicht vorauszusehen. Um geringe Stromstärken und große Heizflächen zu gewinnen, mußte z. B. bei Zoo mm Breite nur eine Leitschicht von o,oo5 bis o,oi mm und höchstens für stärkere Ströme o,i mm artgewendet und bei diesem Ausmaß für Jahre haltbar gemacht werden, _was bis heute nicht mit glatten Flächen möglich war. Verwendet man aber nach der Erfindung poröse Platten oder solche mit einem porösen Überzug auf einer glatten Unterlage als Träger der Koblenstoffteilchen, brennt dieselben an und überzieht zuletzt mit einer Schutzschicht aus Wasserglas usw., gegebenenfalls bei Anwesenheit bemessener Zusätze von kohlensaurem Kalk, Ton, Eisenmagnetitoxyd (Feg 04), Chromoxyd in kolloidaler oder nahe kolloidaler Form, so erhält man eine fest fixierte, dünne, aber haltbare Leitschicht. Die Beständigkeit der dünnen Kohlenschicht wird durch den Wasserglasüberzug geschützt und Funkenbildung zwischen den einzelnen Kohlenöder Graphitteilchen verhütet, womit aber auch die Lebensdauer der Leitschicht auf Jahre gewährleistet wird. Außerdem ist bei der Ausführung der Erfindung wichtig, daß die Heizflächentemperaturen nicht über 300° C, meistens nur ioo bis 2oo° erreichen, wodurch gleichzeitig ihre Lebensdauer erhöht wird, da bei diesen Temperaturen Kohle und Graphit mit Luftsauerstoff nicht verbrannt werden. Selbstverständlich kann die Heiztemperatur der Elektrodenplatten, wenn gewünscht, bei genügender Größe der Heizoberfläche auf So bis 6o° C heruntergedrückt werden.
Durch die Ausführung der Erfindung ist es erst möglich, ein lange Jahre arbeitsfähiges elektrisches Heizsystem mit Heizplatten oder Elektroden auszuführen, das gegenüber anderen bekannten Methoden der elektrischen Widerstandsheizung außer der Erhöhurg der Lebensdauer eine Erhöhung der Wärmewirkung und -übergabe sowie Verbilligung und Ersparnisse an Metallen, d. h. große technische Fortschritte zu verzeichnen hat.
Für größere Stromstärken kann man die Heizplatten oder Elektroden auch - so herstellen, daß man von porösen Kohleplatten ausgeht und ihre Poren durch Imprägnieren mit Dispersionen von kolloidalem Ton, Eisenoxyden o. dgl. füllt und diese nach dem Eintrocknen in einer sauerstoffarmen oder -freien oder einer neutralen Gasatmosphäre bis zur Sinterungsternperatur des Tones erhitzt.
Ebenso können für die Zwecke der Erfindung geeignete Leitplatten und Elektroden hergestellt werden, wenn man Kohle und poröse Filtermassen bildende Substanzen in ge-Wünschten Mengenverhältnissen mischt und zu porösen Platten preßt und auf diese Weise schon in einem Arbeitsgang fertige, mehr oder weniger Elektrizität leitende Flächen erzielt, die dann direkt oder nach Tränkung mit Ton o. dgl. Stoffen verwendet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Heizsystem, dadurch gekennzeichnet, da.ß Platten, Stäbe, .Zylinder o. dgl. Formen aus Mineralien, wie Zement, Porzellan. Glas, Ton, Filtermassen o. dgl. feuerfesten Werkstoffen, die entweder durch und durch porös sind oder auf deren in bekannter Weise angeraulite Oberfläche eine poröse, mineralische Schicht aufgetragen ist, mit einer mehr oder weniger dünnen Leitschicht aus kolloidalem oder nahe kolloidalem Graphit. Koks, Kohle, Ruß usw., gegebenenfalls bei Anwesenheit von Wasserglas, kolloidalem Ton, Kieselgel o. dgl. Nichtleitern oder Halbleitern, imprägniert oder überzogen, durch Trocknen bei normaler oder erhöhter Temperatur fixiert und dadurch mehr oder weniger elektrisch leitfähig gemacht sind, so daß bei gegebener Netzspannung und dadurch.bedingter Stromstärke die Heiztemperaturen der Flächen unter 300° C bleiben, und daß diese Platten, Zylinder, Stäbe usw. einzeln oder gruppenweise parallel zueinander elektrisch in Serie geschaltet sind und der so gebildete elektrische Heizkörper ringsum abgeschlossen ist, so daß die Luft nur von unten nach oben uniwälzend frei über die Heizflächen strömen kann.
2. Ausführung (les elektrischen Heizsvsteins nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mit kolloidalen Dispersionen nach Anspruch i leitend gemachten Platten usw. nach dem Eintrocknen mit einer Wasserglaslösung, der gegebenenfalls noch Calciumcarbonat oder feines Asbestpulver zugegeben ist, als Schätzschicht gegen die direkte Einwirkung v?n Luft auf Graphit, hohle, Koks usw. bei der Erwärmung durch elek=-trischen Strom überzogen sind.
3, Ausführung des elektrischen Heizsvstenis nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, (1a1,1 die Platten o. dgl. Formen am besten unter Anwendung von Vakuum bis zur Entfernung des Kristallis@tionsv7assers aus der Leitschicht und deren Anbrennen erhitzt sind. .
4. Ausführung des elektrischen Beizsvsteins i:ach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kolloidale odtr nahe kolloidale Graphit, Koks, Kohle usw. zusammen mit einem verkohlbaren Bindemittel, wie Melasse, Zucker, Celluloseeste#r oder -iitlier, in ihren Löse- oder Dispersionsinitteln auf die poröse Fläche aufgetragen oder aufgespritzt und nach dem Abdunsten der Löse- oder Dispersionsmittel bis zur Verkohlungsteniperatur, am besten unter Anwendung von Überdruck, erhitzt ist. j.
Ausführung cles elektrischen Heizsvsteins nach Anspruch i bis 4, dadurch gektimzeichnet, daß die mittels Spritzpistole :tufgespri@zteii verdünnten Lösungen von Melasse oder Celluloseverbindungen nach Entfernen der Löse- oder Dispersionsmittel verkohlt und danach unter Anwendung brennbarer Gase oder Dämpfe oder Brennmischungen, wie Knallgas, 1'ropangassauerstoff usw., mit einer sauerstofffreien oder -armen Brennflamme fest in die poröse, mineralische Oberfläche eingebrannt sind.
6. Ausführung des elektrischen Heizsysteins nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf undurchlässige, oberflächlich angerauhte, mineralische Platten einerseits oder beiderseits eine poröse Schicht aus Zement. Ton oder Hartgips usw. in solcher Weise aufgebracht ist, daß.die Kanten der Platte etwa i bis 2 cm frei bleiben und bei In-S, rie-Schaltung der mit beiderseitigen Leitschichten versehenen Oberflächen diese durch die nichtporöse Zwischenschicht voneinander isoliert sind. ;. Ausführung des elektrischen Heizsvstems nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch und durch porösen Filterplatten beim Formen direkt so viel kolloidales Graphit-, Kohle- usw. Pulver zugemischt ist, daß nach dem Brennen der Platten in sauerstoffarmer oder -freier Atmosphäre oder einem neutralen Gas bis zur Sinterungstemperatur die gewünschte elektrische Leitfähigkeit der Platten erhalten wird. S. Ausführung des elektrischen Heizsvsteins nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für gröle Stromstärken poröse Kohleplatten o. dnl. Fornien geeigneter Porengröße mit Suspensionen von kolloidalem oder nahe kolloidalem Ton oder einem anderen- Oxv 1 getränkt und nach Entfernen der Löseflüssigkeit in einer sauerstoffarmen oder -freien oder einer neutralen GasatinospIiäre bis zur Sinterungstemperatur des Tone usw. oder nahe derselben erhitzt sind Lind dall zwei gegenüberliegende Enden der Platten nach bekannten -\T erfahren mit 'Metall überzogen sind. -Ausführung des elektrischen Heizsystems nach Anspruch r bis 8, dadurch gekennzeichnet, dafi an Stelle von Platten Rohre aus Mineralien, wie Steatit, Quarz usw., mit einer porösen Schicht überzogen sind, in die eine elektrische Leitschicht geeigneter Stärke und Zusammensetzung aufgetragen, getrocknet und eingebrannt ist, und daß diese an einem Ende sowohl innen als auch außen (Fig. 9) mit -einem Kontakt zum Anschluß an das elektrische ,Netz versehen sind. io. Ausführung des elektrischen Heizsystems nach Anspruch i bis 9, da,durzh gelcer nzeichnet, daß auf ein Rohr aus Ste@atit, Quarz, Porzellan usw. abwechselnd Ringe aus Metall und einem porösen, mineralischen Filtermaterial aufgezogen und mittels Silberstahlstiftes mit Gewinde und Schraubmutter fest miteinander verbunden (Fig. io), die Filterringe mit Dispersionen-vonGraphit, Koks usw., gegebenenfalls bei Anwesenheit von Ton- o. dgl. Dispersionen, imprägniert sind und nach Entfernen der Löse- oder Dispersionsflüssigkeit die Elektrode in einer sauerstoffarmen, -freien oder einer neutralen Gasatrriosphäre einheitlich zusammengesintert und mit elektrischen Kontakten versehen ist. i i. Ausführung des elektrischen Heizsystems nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten, die in einem Metallrahmen, durch Porzellan o. dgl. Isolatoren von diesem und voneinander getrennt, liegen, durch metallische Federklammern befestigt sind, die in dazu vorgesehenen Schlitzen in den Isolatoren eingebaut und so in ganzer Breite mit der Stromleitung v erbunden sind, und daß die Enden der Platten, Stäbe usw. in bekannter Weise galvanoplastisch oder durch \Ietallspritzv erfahren mit einer gut leitenden und dabei die Elektrodenpllatten schonenden Metallschicht überzogen sind. 1a. Ausführung des elektrischen Heizsystems nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den leitfähig gemachten Platten usw. mit Füllkörpern aus Ton, Porzellan usw. als Wärmespeicher gefüllt sind.