DE102009048495A1 - Tubular heater and method for producing such a tubular heater - Google Patents
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Abstract
Ein Rohrheizkörper weist einen Rohrmantel und einen in dem Rohrmantel verlaufenden Heizleiter auf, wobei zwischen Heizleiter und Rohrmantel Isoliermaterial vorgesehen ist. Der Heizleiter ist in einem Anschlussabschnitt des Rohrheizkörpers mit einem elektrischen Anschluss versehen, wobei hier das Isoliermaterial mit speziellem Silikon vermischt ist mit einem RTI-Wert von mindestens 150, vorteilhaft mindestens 200. Durch das Silikon wird allgemein das Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit verhindert und das spezielle Silikon mit dem hohen RTI-Wert ist sehr temperaturbeständig.A tubular heater has a tube jacket and a heating conductor extending in the tube jacket, wherein insulating material is provided between the heating conductor and the tube jacket. The heating element is provided in a connection section of the tubular heater with an electrical connection, in which case the insulating material is mixed with special silicone with an RTI value of at least 150, advantageously at least 200. The silicone is generally the penetration of water or moisture prevented and The special silicone with the high RTI value is very temperature resistant.
Description
Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art
Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkörper sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohrheizkörpers.The invention relates to a tubular heater and a method for producing such a tubular heater.
Aus der
Derartige Rohrheizkörper werden beispielsweise in Elektrowärmegeräten wie Backöfen häufig verwendet zu deren Beheizung. Bei Backöfen geht jedoch die Entwicklung in die Richtung, dass einerseits höhere Betriebstemperaturen, insbesondere für eine Reinigung der Backofenmuffel mittels Pyrolyse, und andererseits aus Gründen der Energieeffizienz immer dickere Wärmedämmungen eingesetzt werden. Diese Entwicklung führt dazu, dass die Temperaturen im Anschlussbereich eines Rohrheizkörpers immer weiter steigen. Zwar könnte, um diesem Problem zu begegnen, die unbeheizte Länge des Rohrheizkörpers vergrößert werden. Da jedoch der Platz im Inneren des Backofens sehr begrenzt ist und eine bestimmte Leistung gefordert wird, geht dies in der Regel nicht.Such tubular heaters are often used for example in electric heaters such as ovens to heat them. In the case of ovens, however, the trend is towards increasingly high operating temperatures, in particular for pyrolysis of the oven muffle, and, for reasons of energy efficiency, increasingly thicker thermal insulations. This development means that the temperatures in the connection area of a tubular heater continue to rise. Although, to counteract this problem, the unheated length of the tubular heater could be increased. However, since the space inside the oven is very limited and a certain power is required, this is usually not.
Aufgabe und LösungTask and solution
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Rohrheizkörper sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und die vor allem höhere Temperaturen im Anschlussbereich bzw. am Anschlussabschnitt eines Rohrheizkörpers ermöglichen.The invention has for its object to provide a tubular heater mentioned above and a method for its production, which can be avoided with the problems of the prior art and especially allow higher temperatures in the connection area or at the connection section of a tubular heater.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Rohrheizkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird dabei durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Manche der nachfolgend genannten Merkmale werden nur für den Rohrheizkörper oder nur für das Herstellungsverfahren genannt. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für den Rohrheizkörper als auch für das Herstellungsverfahren gelten können.This object is achieved by a tubular heater with the features of claim 1 and a method for its preparation with the features of claim 7. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made explicit reference to the content of the description. Some of the features mentioned below are only mentioned for the tubular heater or only for the manufacturing process. However, you should be able to apply regardless of both the tubular heater and the manufacturing process.
Es ist vorgesehen, dass der Rohrheizkörper einen Rohrmantel und mindestens einen in dem Rohrmantel verlaufenden Heizleiter aufweist, wobei dazwischen Isoliermaterial vorgesehen ist, üblicherweise Magnesiumoxyd odgl.. Der Heizleiter ist in einem Anschlussabschnitt des Rohrheizkörpers mit einem elektrischen Anschluss versehen, beispielsweise in einfacher Steckerform. Erfindungsgemäß ist im Bereich des Anschlussabschnitts das Isoliermaterial mit Silikon vermischt bzw. enthält Silikon, um das Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit in den Rohrmantel bzw. in den Rohrheizkörper zu verhindern. Das Silikon weist einen RTI-Wert von mindestens 150 auf. Vorteilhaft weist das Silikon einen RTI-Wert von mindestens 200 auf, besonders vorteilhaft sogar mindestens 220. Der RTI-Wert ist ein Maß für die thermische Alterungsbeständigkeit gemäß UL. Üblicherweise verwendete Verschlussqualitäten von Silikon für elektrische Rohrheizkörper haben einen RTI-Wert von maximal 105.It is envisaged that the tubular heating element has a tube jacket and at least one heating conductor extending in the tube jacket, wherein insulating material is provided therebetween, usually magnesium oxide or the like. The heating conductor is provided in an attachment section of the tubular heater with an electrical connection, for example in a simple plug shape. According to the invention, the insulating material is mixed with silicone in the area of the connection section or contains silicone in order to prevent the penetration of water or moisture into the pipe jacket or into the pipe heater. The silicone has an RTI value of at least 150. Advantageously, the silicone has an RTI value of at least 200, particularly advantageously at least 220. The RTI value is a measure of the thermal aging resistance according to UL. Normally used sealing qualities of silicone for electric tubular heaters have an RTI value of maximum 105.
So werden eben auch höhere Temperaturen im Anschlussabschnitt des Rohrheizkörpers ermöglicht, ohne dass die elektrische Isolierung bzw. die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Rohrheizkörpers in Mitleidenschaft gezogen werden bei gleichzeitigem Schutz gegen Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit in den Rohrheizkörper. Alternative Materialien wie in der Verarbeitung sehr aufwendiges Teflon oder das in der
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Silikon mit einem solchen hohen RTI-Wert liegt darin, dass bislang verwendete Polymere bzw. Silikonvernetzer für Silikone aus dem Niedrig-Temperaturbereich auch weiterhin verwendet werden können.Another advantage of using silicone with such a high RTI value is that previously used polymers or silicone crosslinkers for silicones of the low temperature range can still be used.
Das Silikon kann in Form eines Öles oder Harzes vorliegen und dann in den Rohrheizkörper eingebracht werden, um das Isoliermaterial in dem vordersten Bereich bzw. dem Anschlussabschnitt zu durchtränken oder zu benetzen bzw. zu umhüllen. Es kann in Polymer-Form vorliegen. Es kann einige mm weit in den Rohrheizkörper eindringen, sollte aber nicht zu weit eindringen, da ansonsten die Betriebstemperatur des Rohrheizkörpers zu hoch wird für das Silikon, selbst bei hohem RTI-Wert. So kann es vorteilhaft maximal 10 mm tief eingebracht sein bzw. eindringen.The silicone may be in the form of an oil or resin and then introduced into the tubular heater to impregnate or coat the insulating material in the foremost region. It can be in polymer form. It can penetrate a few mm into the tubular heater, but should not penetrate too far, otherwise the operating temperature of the tubular heater is too high for the silicone, even at high RTI value. That's the way it works be introduced or penetrate maximally 10 mm deep.
Des weiteren kann vorteilhaft ein solches Silikon bzgl. der Brennbarkeit derart ausgebildet sein, dass es mindestens Brandschutzklasse HB aufweist, besonders vorteilhaft sogar V-0.Furthermore, such a silicone can advantageously be designed with respect to combustibility such that it has at least fire protection class HB, particularly advantageously even V-0.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Silikonvernetzer vorgesehen sein bzw. er kann beigemengt werden.In yet another embodiment of the invention, a silicone crosslinker may be provided or it may be added.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrheizkörpers wird wie üblich das normale Isoliermaterial zwischen Heizleiter und Rohrmantel eingebracht und dann im Anschlussabschnitt eben das spezielle Silikon. Dieses kann während bzw. nach dem Einbringen verfestigt bzw. ausgehärtet oder gebunden werden. Anschließend kann eine übliche Isolierperle am Rohrmantel befestigt werden als Abschluss des Rohrheizkörpers, möglicherweise noch mit einer üblichen Dichtmasse dazwischen.To produce the tubular heater according to the invention, as usual, the normal insulating material is introduced between the heating conductor and the tube jacket and then in the connection section just the special silicone. This can be solidified or cured or bonded during or after the introduction. Subsequently, a conventional insulating bead can be attached to the pipe jacket as a conclusion of the tubular heater, possibly even with a conventional sealant in between.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features will become apparent from the claims and from the description and the drawings, wherein the individual features each alone or more in the form of sub-combination in one embodiment of the invention and in other areas be realized and advantageous and protectable Represent embodiments for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections as well as intermediate headings does not restrict the general validity of the statements made thereunder.
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments
In der Zeichnung ist in
Der linke Bereich des Rohrheizkörpers
Durch eine zentrische Bohrung der Isolierperle
Im rechten Bereich des Rohrheizkörpers
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Mischbereich
Beispiele für möglicherweise verwendete Anschluss-Isoliermaterialien bzw. entsprechende Silikone sind vom Hersteller Wacker Chemie AG, München, Silikone mit der Bezeichnung ELASTOSIL A 234 oder ELASTOSIL RT 772. Das erste Silikon weist einen RTI-Wert von 150 auf und ist in der Brandschutzklasse HB. Das zweite Silikon weist sogar einen RTI-Wert von 200 auf und ist in derselben Brandschutzklasse.Examples of possibly used terminal insulation materials or corresponding silicones are from the manufacturer Wacker Chemie AG, Munich, silicones with the designation ELASTOSIL A 234 or ELASTOSIL RT 772. The first silicone has an RTI value of 150 and is in the fire protection class HB. The second silicone even has an RTI value of 200 and is in the same fire protection class.
Des weiteren gibt es von der Firma Dow Corning Corporation, USA, ein Silikon 3120, welches einen RTI-Wert von 220 aufweist und ebenfalls in der Brandschutzklasse HB ist. In addition, Dow Corning Corporation, USA, has a 3120 silicone which has an RTI of 220 and is also in fire safety class HB.
Das erste und das dritte genannte Silikonmaterial liegt in flüssiger Form vor, das zweite Silikonmaterial ist pastös. Alle Silikone können auf an sich bekannte Art und Weise in den Rohrmantel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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