DE102005002840A1

DE102005002840A1 - Heizkörper mit einem äußeren elektrischen Heizelement

Info

Publication number: DE102005002840A1
Application number: DE200510002840
Authority: DE
Inventors: Guido Stevens
Original assignee: HEATING Co bvba
Current assignee: HEATING Co bvba
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-08-03
Also published as: EP1696181A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizkörper (1), der zumindest teilweise mit einem Heizmedium gefüllt oder von einem Heizmedium durchströmbar ist, wobei mindestens ein an einer Außenseite des Heizkörpers (1) unter Zwischenlage eines ersten elektrischen Isolationsmittels (9) angebrachtes elektrisches Heizelement (6) vorgesehen ist und wobei mindestens ein zweites elektrisch isolierendes Isolationsmittel (10) derart an dem Heizkörper (1) und/oder an dem mindestens einen elektrischen Heizelement (6) angeordnet ist, dass beide Isolationsmittel (9, 10) zwischen dem Heizkörper (1) und dem mindestens einen elektrischen Heizelement (6) wirksam sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizkörper, der zumindest teilweise mit einem Heizmedium gefüllt oder von einem Heizmedium durchströmbar ist, wobei mindestens ein an einer Außenseite des Heizkörpers unter Zwischenlage eines ersten elektrisch isolierenden Isolationsmittels angebrachtes elektrisches Heizelement vorgesehen ist.
Derartige Heizkörper sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 299 18 763 U1 bekannt. Dabei wird das elektrische Heizelement als Zusatzheizung für den Heizkörper verwendet, welches insbesondere in der Übergangszeit von Frühling oder Herbst eine elektrische Beheizung ermöglicht, wenn die Zentralheizungsanlage schon oder noch ausgeschaltet ist.
Sie haben gegenüber herkömmlichen Heizkörpern mit einem inneren elektrischen Heizelement, das mit dem Heizmedium in der Art eines Tauchsieders in direkten Kontakt kommt, den Vorteil, dass sie einfacher in der Konstruktion sind, da keine Abdichtungsprobleme bei der Durchführung der Kabel für das elektrische Heizelement auftreten. So werden Undichtigkeitsstellen auf einfache Weise sicher verhindert. Auch Siedegeräusche, die bei innerer Anordnung aufgrund von Kalk- oder Schmutzablagerungen auf dem Heizelement auftreten können, werden durch außenseitig angebrachte elektrische Heizelemente wirksam vermieden.
Probleme bezüglich der Sicherheit kann es bei derartigen Heizkörpern durch die stromführenden elektrischen Heizelemente geben, wenn das Isolationsmittel beschädigt wird, so dass ein Stromfluss in den Heizkörper auftreten und einen sicheren Betrieb des Heizkörpers gefährden könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen konstruktiv einfachen und preiswert herzustellenden Heizkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine besonders hohe Sicherheit auszeichnet und auch bei Beschädigungen des Isolationsmittels keine Gefahr für Benutzer darstellt. Dabei soll der Heizkörper gefahrlos auch in feuchten Räumen, insbesondere in unmittelbarer Nähe einer Dusche oder einer Badewanne betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Heizkörper nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass mindestens zwei elektrisch isolierende Isolationsmittel derart an dem Heizkörper und/oder an dem mindestens einen elektrischen Heizelement angeordnet sind, dass sowohl das erste als auch das zweite Isolationsmittel zwischen dem Heizkörper und dem mindestens einen elektrischen Heizelement wirksam sind.
Der Hauptvorteil liegt dabei darin, dass eine doppelte Isolierung des elektrischen Heizelementes gegenüber dem Heizkörper gegeben ist. Deshalb ist selbst bei der Beschädigung eines Isolationsmittels immer noch ein voll wirksames zweites Isolationsmittel vorhanden, so dass eine Gefährdung von Personen mit sehr hoher Sicherheit ausgeschlossen werden kann.
Auf diese besonders einfache Weise wird ein Heizkörper geschaffen, der besonders hohen Sicherheitsanforderungen genügt. Dennoch ist er aufgrund seiner einfachen Konstruktion kostengünstig herzustellen.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das elektrische Heizelement vollständig von mindestens einem Isolationsmittel oder vollständig von beiden Isolationsmitteln umgeben ist. Hierdurch kann die Sicherheit gegenüber der vorbekannten Ausführungsform gemäß der DE 299 18 763 U1 weiter deutlich erhöht werden, da dort ein Berühren der freiliegenden Außenseite des elektrischen Heizelements möglich ist.
Eine besonders kleinbauende und daher optisch wenig störende Ausführungsform kann dadurch erreicht werden, dass ein oder beide Isolationsmittel durch eine Beschichtung des elektrischen Heizelements gebildet ist bzw. sind. Hierdurch wird eine besonders flache Bauform ermöglicht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung können beide Isolationsmittel aus unterschiedlichen Materialien oder aus unterschiedlichen Werkstoffzusammensetzungen bestehen. Dabei können die beiden Isolationsmittel in vorteilhafter Weise auch unmittelbar aneinander anliegen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch beide Isolationsmittel aus dem gleichen Material oder aus der gleichen Werkstoffzusammensetzung bestehen, wobei das zweite Isolationsmittel in einem Abstand von dem ersten Isolationsmittel angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann dabei ein Zwischenelement, insbesondere eine Zwischenschicht zwischen den beiden Isolationsmitteln angeordnet sein.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest an der vom Heizkörper abgewandten Seife des elektrischen Heizelements mindestens ein mechanisches Isolationsmittel vorgesehen ist, welches einen direkten Kontakt von Personen oder Gegenständen mit dem elektrischen Heizelement verhindert. Dadurch kann die Sicherheit des Heizkörpers beim elektrischen Betrieb nochmals erheblich gesteigert werden.
Hierbei kann das mechanische Isolationsmittel vorteilhafterweise durch mehrere Brückenelemente gebildet werden. Vorzugsweise können diese Brückenelemente in der Form eines Käfigs angeordnet sein, so dass eine freie Luftzirkulation am elektrischen Heizelement nicht behindert wird.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn das mechanische Isolationsmittel ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus einem Kunststoff gefertigt ist.
Um eine besonders gute Wirksamkeit der elektrischen Isolationsmittel zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste Isolationsmittel und/oder das zweite Isolationsmittel eine Emaille-Beschichtung umfasst.
In einer konstruktiv besonders einfachen und preiswerten Ausführungsform können das erste Isolationsmittel und/oder das zweite Isolationsmittel aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Heizelement als PTC-Heizelement ausgeführt ist. Ein Heizelement mit positivem Temperatur Koeffizienten (PTC) hat selbstregulierende Halbleiterelemente und kann daher ohne Thermostat betrieben werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Heizelement ein Trägerelement umfasst, auf dem ein elektrischer Heizwiderstand vorzugsweise in U-förmig verlaufenden Bahnen aufgebracht ist. Das Trägerelement kann dabei insbesondere durch ein flaches Blech gebildet sein. Das Trägerelement kann aber auch biegbar oder gebogen ausgeführt sein, um sich an verschiedene Heizkörperoberflächen anpassen zu können.
Der erfindungsgemäße Heizkörper kann vorzugsweise zum Anschluss an eine Zentralheizungsanlage vorgesehen sein, wobei er einen Vorlaufanschluss für die Zuführung eines Heizmediums und einen Rücklaufanschluss für die Abführung des Heizmediums aufweist.
Es ist jedoch ebenso möglich, dass er als rein elektrischer Heizkörper ausgebildet ist und einen zumindest teilweise mit einem Heizmedium gefüllten, dicht geschlossenen Innenraum aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1: rückseitige Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Heizkörpers;
2: rückseitige Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Heizkörpers;
3: Seitenansicht des Heizkörpers aus 2;
4: vergrößerte Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines elektrischen Heizelements im Querschnitt;
5: vergrößerte Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante eines elektrischen Heizelements im Querschnitt.
In 1 ist ein Plattenheizkörper 1 dargestellt, der eine vordere Heizplatte 2 und eine hintere Heizplatte 3 umfasst. Beide Heizplatten 2, 3 werden vom Heizmedium einer Zentralheizungsanlage durchströmt. Die hintere Heizplatte 3 hat auf ihrer Rückseite vier Haltevorrichtungen 4, über die der Heizkörper 1 an einer Wand montiert werden kann.
Im unteren Randbereich 5 der hinteren Heizplatte 3 ist ein elektrisches Heizelement 6 angebracht. Diese Anbringung kann beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben oder kraftschlüssig über Klemmmittel ausgeführt sein. Das elektrische Heizelement 6 ist somit außenseitig auf den Heizkörper 1 aufgebracht und steht nicht mit dem Heizmedium in Kontakt.
In den 2 und 3 ist ein Röhrenheizkörper 1 dargestellt, der unten und oben jeweils ein horizontal verlaufendes Verteilerrohr 7 sowie mehrere senkrecht dazwischen verlaufende, hier flach ausgebildete Heizrohre 8 aufweist. Sowohl die beiden Verteilerrohre 7 als auch die Heizrohre 8 werden im Betrieb vom Heizmedium einer Zentralheizungsanlage durchströmt. Geringfügig oberhalb des unteren Verteilerrohrs 7 ist auf der Rückseite der Heizrohre 8 ein elektrisches Heizelement 6 angebracht, das ebenfalls stoffschlüssig oder kraftschlüssig befestigt sein kann. Auch hier ist das elektrische Heizelement 6 außenseitig auf den Heizkörper 1 aufgebracht und steht nicht mit dem Heizmedium in Kontakt.
In der Seitenansicht von 3 ist gut zu erkennen, dass das Heizelement 6 als flaches Bauteil sehr dünn ausgeführt ist und somit nur sehr wenig Platz beansprucht. Da es jeweils auf der Rückseite des Heizkörpers 1 angebracht ist kann es von der dem Raum zugewandten Vorderseite aus nicht gesehen werden. Auch sind keine störenden und nach außen vorstehenden Anschlussbuchsen vorhanden, wie sie bei herkömmlichen Heizpatronen erforderlich sind, die im Inneren eines Heizkörpers mit dem Heizmedium in Kontakt kommen.
Erfindungsgemäß sind zwischen dem Heizkörper 1 und dem elektrischen Heizelement 6 mindestens zwei elektrisch isolierende Isolationsmittel 9 und 10 angeordnet, die auf diese Weise den Heizkörper 1 doppelt von dem elektrischen Heizelement 6 isolieren und einen besonders sicheren Betrieb ermöglichen. Beide Isolationsmittel 9, 10 sind hier schichtförmig als Emaille-Beschichtung ausgeführt.
Das elektrische Heizelement 6 umfasst ein flaches Trägerblech 11, das elektrische Widerstandsbahnen 12 unmittelbar oder mittelbar trägt. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform sind die elektrischen Widerstandsbahnen 12 unmittelbar auf das Trägerblech 11 aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt. Die beiden Isolationsschichten 9 und 10 befinden sich hier zwischen dem Heizkörper 1 und dem Trägerblech 11, wobei die elektrischen Widerstandsbahnen 12 auf der vom Heizkörper 1 abgewandten Oberfläche des Trägerblechs 11 liegen. Vorteilhafterweise können sie dort zur weiteren Erhöhung der Sicherheit ebenfalls noch durch eine Beschichtung und/oder durch ein mechanisches Isolationsmittel, insbesondere durch einen Kunststoffkäfig abgedeckt sein.
Bei der in 5 dargestellten, bevorzugten Ausführungsvariante ist das Trägerblech 11 direkt auf dem Heizkörper 1 befestigt. Die beiden elektrischen Isolationsschichten 9 und 10 befinden sich hierbei zwischen dem Trägerblech 11 und den elektrischen Widerstandsbahnen 12, die auf die zweite Isolationsschicht 10 aufgebracht sind. Auch hier kann zur weiteren Erhöhung der Sicherheit noch weitere außenseitige Beschichtung und/oder ein außenseitiges mechanisches Isolationsmittel, beispielsweise ein Kunststoffkäfig vorgesehen werden.

Claims

Heizkörper (1), der zumindest teilweise mit einem Heizmedium gefüllt oder von einem Heizmedium durchströmbar ist, wobei mindestens ein an einer Außenseite des Heizkörpers (1) unter Zwischenlage eines ersten elektrischen Isolationsmittels (9) angebrachtes elektrisches Heizelement (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites elektrisch isolierendes Isolationsmittel (10) derart an dem Heizkörper (1) und/oder an dem mindestens einen elektrischen Heizelement (6) angeordnet ist, dass beide Isolationsmittel (9, 10) zwischen dem Heizkörper (1) und dem mindestens einen elektrischen Heizelement (6) wirksam sind.
Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (6) vollständig von einem Isolationsmittel (9, 10) oder von beiden Isolationsmitteln (9, 10) umgeben ist.
Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder beide Isolationsmittel (9, 10) durch eine Beschichtung des elektrische Heizelements (6) gebildet ist bzw. sind.
Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Isolationsmittel (9, 10) aus unterschiedlichen Materialien oder aus unterschiedlichen Werkstoffzusammensetzungen bestehen, wobei die beiden Isolationsmittel (9, 10) vorzugsweise unmittelbar aneinander anliegen.
Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Isolationsmittel (9, 10) aus dem gleichen Material oder aus der gleichen Werkstoffzusammensetzung bestehen, und dass die beiden Isolationsmittel (9, 10) voneinander beabstandet sind, wobei vorzugsweise ein Zwischenelement oder eine Zwischenschicht zwischen den beiden Isolationsmitteln (9, 10) angeordnet ist.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der vom Heizkörper (1) abgewandten Seite des elektrischen Heizelements (6) mindestens ein mechanisches Isolationsmittel vorgesehen ist, das einen direkten Kontakt von Personen oder Gegenständen mit dem elektrischen Heizelement (6) verhindert.
Heizkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Isolationsmittel durch mehrere Brückenelemente gebildet ist, die vorzugsweise in Form eines Käfigs angeordnet sind.
Heizkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Isolationsmittel aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus einem Kunststoff gefertigt ist.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Isolationsmittel (9) und/oder das zweite Isolationsmittel (10) eine Emaille-Beschichtung umfasst.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Isolationsmittel (9) und/oder das zweite Isolationsmittel (10) aus einem Kunststoff besteht.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (6) als PTC-Heizelement ausgeführt ist.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (6) ein Trägerelement (11), insbesondere ein flaches Blech umfasst, auf dem ein elektrischer Heizwiderstand (12) vorzugsweise bahnenförmig aufgebracht ist.
Heizkörper nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Anschluss an eine Zentralheizungsanlage ausgebildet ist und einen Vorlaufanschluss für die Zuführung eines Heizmediums und einen Rücklaufanschluss für die Abführung des Heizmediums aufweist.
Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er als rein elektrischer Heizkörper ausgebildet ist und einen zumindest teilweise mit einem Heizmedium gefüllten, geschlossenen Innenraum aufweist.