Rohrförmiger elektrischer Heizkörper Vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von rohrförmigen elektrischen Heizkörpern, welche viele
Vorteile besitzen gegenüber der bis jetzt gebräuchlichen Ausführung. So ist z. B.
der Nutzeffekt gestiegen und die Feuergefährlichkeit herabgesetzt. Außerdem können
mittels dieser Konstruktion nunmehr Heizsysteme hergestellt werden, die vordem mit
anderen, älteren Ausführungen nicht möglich waren. Heizkörper älterer Konstruktion
haben vorwiegend eine außenliegende Heizwendel von Widerstandsdraht. Solche Drahtwendeln
werden durch den elektrischen Strom zum Glühen gebracht. Die Hitze, welche dadurch
entsteht, beträgt meistens mehrere hundert Grad Celsius und bedeutet im allgemeinen
eine Gefahrenquelle für in der Nähe befindliche Gegenstände. Deshalb wird auch stets
ein Schutzkorb oder Gitter vor diesen .1pl)araten angebracht. Die Hitze entsteht
mehr oder weniger punktförmig bzw. strichförmig, und deshalb ordnet man in der Regel
einen Reflektor in der Nähe des Heizkörpers an, um eine bessere Abstrahlung zu bekommen.
Ebenfalls bestehen schon Anordnungen, wobei der Widerstandsdraht innerhalb eines
Metallrohres sitzt, aber selbstverständlich davon elektrisch isoliert sein muB.
Hierfür werden Tonsorten oder Mica verwendet. Die Patentschrift 713 794 nennt als
Isolationsschicht noch Speckstein, und in dem Text wird auch Magnesiumoxyd erwähnt.
Alle diese genannten Isolierstoffe transportieren jedoch die Wärme sehr schlecht
von demDraht zum umgebenden Metallrohr. Auch ist allgemein bekannt, wie schwierig
eine haltbare und wärmebeständige Isolationsschicht herzustellen ist, da die Hitze
unweigerlich mit der Zeit die genannten Materialien 1>ulvrisiert, und diese dann
auseinanderfallen.
Die vorliegende Erfindung will nun Abhilfe schaffenf
indem sie eine neue Herstellungsart von Heizkörpern mit innenliegendem Draht unter
Verwendung von hitzebeständigem Glas vorschlägt. Solche Glassorten sind bekannt
unter dem Namen Pyrexglas oder Jenaglas. Dieses Glas ist imstande, Temperaturen
bis i2oo° C auszuhalten, und es zeigt sich, daß noch keine Platzgefahr auftritt,
wenn man dieses Glas bis 400° C erhitzt und es dann plötzlich abkühlt. Dadurph ist
es sehr geeignet für elektrisch geheizte Heizkörper, denn die elektrischen Isolationseigenschaften
sind hochwertig und die Wärmeleitfähigkeit ist nochrecht gut undauf jeden Fall um
ein Vielfaches besser als die aller obengenannten früher verwendeten, sehr porösen
Materialien. Bei einem Heizkörper, welcher nach vorliegender Erfindung hergestellt
ist, befindet sich der `'Widerstandsdraht an der Innenseite des Glasrohres und besteht
vorzugsweise aus einer Spirale, deren natürliche Federwirkung benutzt wird, um einen
innigen Kontakt zu bekommen zwischen Heizdraht und Glas. Dadurch wird die Wärme
gut auf das Rohr übergeleitet, und schon nach kurzer Zeit ist rauch der Glaskörper
vollkommen durchheizt, wobei es sich zeigt, daß die Temperatur an der Außenseite
nur wenig unter der Temperatur der Innenseite des Glases liegt. Die Oberfläche des
Rohres kann infolgedessen als Heizfläche angesprochen werden, und diese hat eine
erhebliche größere wirksame Oberfläche als die des Widerstandsdrahtes für sich.
Je nach Wärmebedarf an der Oberfläche des Glases kann die innenliegende Widerstandsspirale
mit größerer oder kleinerer Steigung gewählt werden. Die Wärmeleitfähigkeit des
Glases gestattet einen ziemlich großen Abstand der einzelnen Windungen der Heizspirale,
und dadurch kann bei einer gegebenen elektrischen Leistung die wirksame Oberfläche
recht groß werden. Hieraus ergibt sich der erforderliche Durchmesser und die Länge
des Rohres bzw. die Anzahl der Röhren bei einer bestimmtenLänge undDurchmesser.
Durch die große Oberfläche ist der Nutzeffekt sehr erheblich, während der Draht
eine lange Lebensdauer hat, weil es sich zeigte, daß dieser nicht zur Rotglut erhitzt
zu werden braucht, um schon recht gute Heizeigenschaften zu bekommen. Bei der Herstellung
wird der Draht zuerst auf einen Kern aufgespult, welcher einen solchen Durchmesser
hat, daß er, mit einer einzigen Lage Widerstandsdraht versehen, noch gerade in das
Glasrohr hineingeht. Wenn nun der Draht an dem einen Ende losgelassen wird, entwickelt
die Spirale sich und legt sich vollkommen gleichmäßig gegen die Innenwand des Glasrohres
durch die Federwirkung des spiralisierten Drahtes. Eine andere Methode, um den Draht
gut fest sitzend gegen das Glas zu bekommen, ist die folgende: Der Kern, auf den
der Draht einlagig gespult ist, besteht aus zwei Teilen, einer sehr dünnwandigen
Hülse und einem Stab, der saugend in diese Hülse paßt. Der Widerstandsdraht wird
mit seinem einen Ende an dem Saab und mit dem anderen Ende an der Hülse befestigt.
Nachdem nun dieser Kern, mit Draht mit richtiger Steigung aufgespult, in das Glasrohr
hineingebracht worden ist, kann die Spirale durch langsames Drehen der Hülse, während
der Stab still steht, auf einen größeren Durchmesser gebracht werden, ebenso groß,
wie die Innenwandung des Glasrohres es zuläßt. Die natürliche Federkraft des Drahtes
sorgt dafür, daß dieser noch stets nach einem größeren Durchmesser strebt und infolgedessen
eine gute wärmeübertragende Verbindung herstellt. Da die Temperatur des Drahtes
nicht rotglühend zu sein braucht, wird diese natürliche Federkraft auch nicht verlorengehen.