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Elektrischer Heizkörper, bestehend aus einem stromdurchflossenen Metallrohr
Die Erfindung bezieht sich, auf einen elektrischen Heizkörper für hohe elektrische
und thermische Belastbarkeit. Es sind. rohrförmige Heizkörper bekannt, bei denen
in einem metallenem Mantelrohr innerhalb eines verdichteten mineralischen oder keramischen
Isolierstoffes der vom Heizstrom durchflossene Heizleiter beliebiger Gestalt eingebettet
ist. Die elektrische Belastbarkeit dieses Heizkörpers ist durch den Querschnitt
des im Isolierstoff eingebetteten Heizleiters beschränkt. Es sind auch Rohrheizkörper
bekannt, bei denen in einem ringförmigen Spalt zwischen zwei konzentrischen Metallrohren
ein durch irgendwelche Isolierstoffe isolierter Heizleiter vorgesehen ist. Es ist
auch bekannt, einen. Heizleiter auf ein keramisches Rohr aufzuwickeln, ihn von.
außen irgendwie zu isolieren und mit einem metallenen Mantelrohr zu umgeben. Bei
diesen bekannten Rohrheizkörpern dienten somit die Mantelrohre stets nur als Schutzrohre,
während der eigentliche Heizleiter innerhalb des Mantelrohres vorgesehen war. Es
ist ferner bekannt, mehrere Metallrohre ineinanderzulegen, sie durch eine Isolierstoffschicht
voneinander zu trennen und an eine Stromquelle in Reihe zu schalten.
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Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung :der elektrischen und thermischen
Belastbarkeit des stromdurchflossenen Heizkörpers und
besteht darin,
daß ein stromdurchflossenes Ihe+allrohr beliebiger Gestalt und beliebigen Querschnitts
aus einer geeigneten Widerstandslegierung einem keramischen oder mineralischen Isolierstoff
gefüllt ist. Im Gegensatz zu den bekannten rohrförmigen. Heizkörpern dient hier
also das Rohr selbst als Heizkörper, während die Isolierstofffüllung des Rohres
sein Wärmespeichervermögen und damit seine thermische Belastbarkeit steigert. Die
Verwendung des Metallrohres mit Füllung als Heizkörper hat den weiteren Vorteil,
daß auch eine höhere elektrische Belastbarkeit je Längeneinheit erzielt wird wie
bei der wesentlich geringeren Oberfläche eines massiven. Heizdrahtes. Das wesentlich
höhere Widerstandsmoment des rohrförmigen Heizkörpers hat eine derart gesteigerte
Tragfähigkeit des Heizkörpers zur Folge, daß die bei Drahtwendeln notwendigen Stützen
überflüssig werden. Das Metallrohr kann aus der gleichen zunder- und wärmefesten
Widerstandslegierung bestehen, aus der die üblichen Heizwendeln angefertigt sind.
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Eine zusätzliche Heizung kann in weiterer Ausbildung der Erfindung
dadurch erzielt werden, daß innerhalb des Isolierstoffes ein ,veiterer heizstromdurchflossener
Heizleiter beliebiger Gestalt und beliebigen Querschnitts eingebettet ist. Dabei
kann das Metallrohr für Heizstrom hoher Stromstärke und geringer Spannung, der innere
Heizleiter für Heizstrom geringer Stromstärke und hoher Spannung bemessen sein.
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Heizkörper gemäß der Erfindung eignen sich ganz besonders zum Heizen
elektrischer Triebfahrzeuge, wobei das Metallrohr mit dem Motorbremsstrom, der innere
Heizleiter mit Frischstrom gespeist wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
an einem Längsschnitt durch den Heizkörper.
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Veranschaulicht ist ein Heizkörper, wie er zum Heizen eines elektrischen
Triebfahrzeuges geeignet ist. Der Heizkörper besteht aus dein Metallrohr i, das
mit einem keramischen oder mineralischen Isolierstoff a, z. B. verdichtetem Magnesiumoxyd,
gefüllt ist, in dem ein weiterer wendelförmiger Heizleiter 3 eingebettet ist. Das
Metallrohr i ist durch Anschlüsse .I und 5 an die Motoren 6 und 7 angeschlossen,
die bei Bremsschaltung als Bremsgeneratoren wirken, deren Strom das Metallrohr i
durchfließt und es erhitzt. Der innere Heizleiter 3 ist durch die Anschlüss,e 8
und 9 an die Fahrleitung To bzw. an die Erde i i angeschlossen. Der Heizleiter 3
wird somit mit Frischstrom gespeist. Bei Verwendung dieses Heizkörpers für elektrische
Triebfahrzeuge können die sonst erforderlichen Stützen für die bisherigen gewendelten.
Heizkörper fortfallen, wodurch auch eine Gewiclitsersparnis erzielt wird. Das größere
Wärmespeichervermögen ergibt auch eine bessere und gleichmäßigere Heizwirkung.
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Der rohrförmige Heizkörper kann die Gestalt eines geraden Rohres mit
rundem Querschnitt besitzen. Der Heizkörper kann aber auch wendelförmig, spiralförmig,
mäanderförmig, gitterförmig, zickzackförmig oder zu einer beliebigen anderen Gestalt
gebogen sein. Er kann auch an Stelle eines kreisförmigen Querschnitts jeden beliebigen
anderen Querschnitt besitzen, z. B. einen ovalen, rechteckigen, quadratischen.,
länglichen usw. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den erfindungsgemäßen Heizkörper
dem verfügbaren Raum und den besonderen Bedingungen jedes einzelnen Anwendungsfalles
weitgehend anzupassen.
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Das veranschaulichte Beispiel zeigt die An-,vendung des erfindungsgemäßen
Heizkörpers zum Heizen von elektrischen Triebfahrzeugen. Der Heizkörper kann aber
mit oder ohne den inneren Heizleiter für beliebige andere Zwecke verwendet werden,
wo eine hohe elektrische und thermische Belastbarkeit gefordert wird und wo das
hohe Widerstandsmoment des Heizkörpers dazu benutzt werden kann, um Stützen und
Halteorgane für die bisherigen gewendelten Heizkörper in Fortfall kommen zu lassen.
Bei der Verwendung zum Heizen von. elektrischen Triebfahrzeugen gestattet der neue
Heizkörper den Fortfall der bisherigen Heizwendeln, die von dem Motorbremsstrom
gespeist wurden, so daß durch den neuen Heizkörper lediglich dasjenige Gewicht und
derjenige Raum beansprucht werden, die vorher nur von dem frischstromdurchflossenen
Heizkörper benötigt wurden.
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Soll aus irgendeinem Grunde der Gesamtwiderstandswert des Heizkörpers
erhöht werden, ohne daß an der Bemessung des äußeren Metallrohres irgend etwas geändert
wird, so kann das ;Metallrohr in Reihe mit dem inneren Heizleiter geschaltet werden.
Der innere Heizleiter kann dabei entweder als Heizspirale oder als ein Heizstab
ausgebildet sein.