DE2539201C2 - Elektrisches Heizelement - Google Patents

Description

einem zylindrischen Käfig gebogen wird. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die rechteckige Platte in Querrichtung wechselseitig in gleichmäßigen Abstünden einzuschneiden, wobei die Schnitte parallel zueinander gerichtet sind. Ebenso vorteilhaft können aus der rechtekkigen Platte in sich parallel, quergerichtete, "echteckige Ausschnitte wechselseitig ausgeschnitten werden, Eis hat sich bewährt, beim Ein- bzw. Ausschneiden der rechteckigen Platte jeweils ein Verbindungsstück zwischen zwei benachbarten Heizbändern zu belassen.

In jedem Fall soll das Heizelement entlang der Linien, die die Grenze zwischen den Heizbändern und den Verbindungsstücken bilden, so gefaltet werden, daß alle Heizbänder den gleichen Anstellwinkel haben, den sie mit dem scheinbaren Mantel der Zylinderform einschließea Alternativ können Heizbänder und Verbindungsstücke einzeln hergestellt und die Heizbänder an ihren wechselseitigen Enden durch die Verbindungsstücke miteinander verbunden werden, wobei die Ver- , bin Jungsstücke, beispielsweise mit Hilfe von Nieten 4 oder durch Verlöten, Punktschweißen oder JgI. an den r, Heizbändern befestigt werden. Anschließend wird die ~ Anordnung so gefaltet, daß alle Heizbänder den gleichen Anstellwinkel haben.

Nach der Faltung wird das Heizelement zur Zylinderform geschlossen und an seinen Enden mit Stromzuleitungen versehen. Zwecks Steuerung des Widerstandes ! können weitere Stromzuleitungen an anderen Stellen des Zylinders angreifen.

Der Vorteil, der sich aus der Verwendung des elektrischen Heizelements der Erfindung in einer Einrichtung zum Fördern und Erwärmen von Luft ergibt, besteht darin, daß aufgrund der besonderen Ausgestaltung des Heizelements die Wärme mit hohem Wirkungsgrad auf die vorbeiströmende Luft übertragen wird, wobei der Luftstrom in praktisch unverwirbelter Form zu den Luftaustrittsöffnungen der Vorrichtung gelangt und dort gerichtet austritt. Der hohe Wirkungsgrad ermöglicht bei gleicher Erwärmung der Luft eine kleinere Auslegung des Heizelements und somit auch der Vorrichtung gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen.

Die Zeichnungen zeigen als Beispiele drei Ausführungsformen eines Heizelements und zwei Anwendungsarten der Erfindung in schematischer Darstellung.

F i g. 1 ist ein Grundriß einer Platte aus Widerstandsmaterial nach dem Schneiden, aber vordem Falten.

F i g. 2 ist eine isometrische Ansicht der in Fig. 1 dar-■ gestellten, geschnittenen Platte nach dem Falten.

Fig.3 ist eine isometrische Ansicht eines Heizclementteils, hergeste'.lt durch Schweißen.

F i g. 4 ist ein Grundriß eines Plattenteils aus Widerstandsmaterial, ähnlich dem in F i g. 1. aber mit abgerundeten Ecken.

Fi g. 5 zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsart des Heizelements, hergestellt aus einer rechteckigen Platte aus Widerstandsmaterial.

F i g. 6 zeigt den Teil des in F i g. 5 dargestellten Heizelements vor dem Biegen der Heizbänder.

F i g. 7 ist ein Querschnitt durch ein motorgetriebenes Zentrifugalgebläse mit einem erfindungsgemäßen Heizelement, das das Zentrifugalgebläse in Form eines Käfigs umschließt.

F i g. 8 ist ein Querschnitt durch einen Haartrockner, ausgerüstet mit einem Heizelement gemäß der Erfindung und

F i g. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie A -A in F i g. 8.

In F i g. 1 wird ein Heizelement gezeigt, das aus einer rechteckigen Platte hergestellt ist, die aus jedem bekannten Widerstandsmaterial bestehen kann. Ihre Länge ist so groß, daß sich eine gesigneu; Anzahl von Heizbändern 1 ergibt, die an dun wechselseitigen Enden durch rechteckige kurze Verbindungsstücke 2 verbun-0>n sind, die vorteilhaft von größerer Breite als die Heizbände 1 sind, so daß sie dem elektrischen Strom einen geringeren Widerstand bieten. Diese Platten werden industriell hergestellt, indem eine Rolle mit Bandmaterial einer automatischen Stanze zugeführt und die IU ausgestanzten Platten anschließend in Stücke von gewünschter Länge zerschnitten werden. Zwei Anschlüsse 3 und 3' werden an den Enden des Heizelements angebracht.

F i g. 2 zeigt das gleiche Heizelement, nachdem es entlang der Linien 4 und 4', die gestrichelt in F i g. 1 angezeigt sind, gefaltet worden ist. Die Heizbänder 1 schließen jetzt einen Winkel A mit der Ebene der Platte ein, die anschließend zu einem zylindrischen Käfig gebogen wird. Die Heizbänder befinden sich dabei in einem Abstand voneinander, der durr-h die Länge der Verbin- ; dungsstücke gegeben ist.

Eine andere Herstellungsart zeigt F i g. 3, v/o der Käfig — vor dem Biegen — aus gewölbten Rippen 1 besteht, die untereinander durch vorgebogene Verbindungsteile 2' mittels Punktschweißungen 5 verbunden sind. Das Material, aus dem die Verbindungsstücke gefertigt sind, ist erheblich dicker als das Material der Rippen; dadurch ist die Verwendung kurzer Verbindungsstücke mit großem Querschnitt und entsprechend jo geringem elektrischem Widerstand möglich. Wie zusehen ist, sind die Enden 6 der Verbindungsstücke in einem Winkel zu den Heizbändern 1 gebogen, bevor sie mit den Heizbändern verbunden werden, jedoch kann das Falten auch nach den, Verbinden, beispielsweise in .15 einem Spezialgesenk, durchgeführt v/erden.

Fig.4 zeigt eine Abart der gestanzten Platte aus F i g. 1. bei der alle Ecken abgerundet sind. Diese Form ist vorteilhaft im Hinblick auf innere Spannungen und ergibt eine gleichmäßig Verteilung des elektrischen Stromes; außerdem unterliegen Stanzen und Gesenke mit abgerundeten Ecken einer geringeren Abnutzung.

F i g. 5 und 6 zeigen eine andere Ausgestaltung des Heizelements in noch gestreckter Form vor dem Zusammenbiegen zum Zylinder. Es ist hergestellt (F i g. 6) aus einer rechteckigen Platte aus Widerstandsmaterial, indem abwechselnd querverlaufende Einschnitte 7 und T ausgeführt werden, die von einer Längsseite der Platte zur Gegenseite reichen, bis auf einen Abstand, der gleich der Breite der Verbindungsstücke 2 ist. Die so gebildeten Heizbänder 1 werden in eine gewölbte Form gebogen, die sich parallel zu ihrer Längsachse von ihrem freien Ende bis zum Ende der Schnitte 7 und T erstreckt, wobei die zuvor benachbarten Kanten von jedem Schnitt voneinander getrennt weiden; dabei wird ein zickzackförmiges Heizelement gebildet, ähnlich dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten. Es ist zu erkennen, daß die Breite der Verbindungsstücke größer ist als die Breite der Rippen, was zu einer geringeren Stromdichte und zu einer niedrigeren Temperatur in diesen Teilen führt. Ein Anschluß 3 ist in der linken Ecke des Heizelements befestigt, der zweite Anschluß befindet sich in der korrespondierenden Ecke des Heizelements, die in diesen F i g. 5 und 6 nicht dargestellt ist.

F i g. 7 zeigt die Kombination von einem Heizelement 15 mit einem motorgetriebenen Zentrifugal-Gebläserad 13, angebracht an der Grundplatte 10 einer Einrichtung zum Fördern und Erwärmen von Luft. Dabei ist das Zentrifugal-Gebläserad auf der Welle eines Elektromo-

tors 14 angebracht, der an der Grundplatte 10 mittels eines zylindrischen Vorsprungs 20 befestigt ist. Die Grundplatte 10 ist von Lufteinlaßöffnungen 17 durchbrochen, die um den Vorsprung 20 herum angeordnet sind. An der dem Elektromotor zugekehrten .Seite der Grundplatte 10 sind Vertiefungen 16 vorgesehen, die dazu dienen, das untere Ende des Heizelements 15 aufzunehmen und koaxial und in gleichmäßigem Abstand zum Gebläserad 13 zu halten. Da 'bere Ende des Heizelements 15 wird in einer kreisk ,»gen Vertiefung 16' gehalten, die in einem flachen Ring 21 angebracht ist, der zusätzlich an der Grundplatte 10 in üblicher Weise 'befestigt sein kann. Die Luft tritt in das Gebläserad 13 durch die Einlaßöffnungen 17 ein und v/ird in Richtung der Pfeile V nach außen befördert, wobei sie zwischen den Heizbändern 1 des Heizelements 15 hindurchgelcitet wird, die die Luft aufheizen und die Strömung in eine vorgegebene radiale oder tangentiale Richtung leiten. Eine Vergrößerung der Grundplatte 10 zur Form eines Gehäuses kann dazu dienen, die zwischen den Heizbändern 1 herauskommende Luft zu sammeln und sie zu einer Austrittsöffnung zu leiten.

Eine Anordnung dieser Art zeigen Fig.8 und 9, die einen Haartrockner darstellen, bestehend aus einem Gehäuse 410, einer Austrittsöffnung in Form einer Düse 411 und einem Handgriff 412. Ein Gebläserad 13 ist an der Welle eines Elektromotors 14 befestigt, der an der Seitenwand des Gehäuses 410 angebracht ist. Ein feststehendes Heizelement 15, bestehend aus Heizbändern 1 und Verbindungsstücken 2, ist in zwei gegenüberliegende Vertiefungen 16 eingesetzt, die in den Seitenwänden des Gehäuses 410 vorgesehen sind, das zweiteilig ist und entlang der Linie B-B zusammengesetzt ist. Die Luft tritt durch die Einlaßöffnungen ί7 in den Seitenwänden in das Gehäuse 410 und durch die Öffnungen 18 in das Gebläserad 13 ein, sie wird durch dessen Rotation beschleunigt und in hauptsächlich tangentialer Richtung in das Heizelement 15 gedrückt, wo die Heizbänder 1 die Luftgeschwindigkeit vermindern und teilweise in Druck umwandeln. Ein elektrischer Strom, der durch den Thermostat 19 geregelt wird, fließt zwischen den Stromanschlüssen 3 und 3' durch das Heizelement 15. wobei die Heizbänder 1 erhitzt werden und die Wärme auf die hindurchströmende Luft übertragen wird.

form und Größe der Heizbänder, des Heizelements, der Anstellwinkel der Heizbänder und der elektrische Widerstand werden in Übereinstimmung mit der Anwendung der Vorrichtung gewählt. Ihre Herstellung und ihre Form kann von Fachleuten vielseitig variiert werden.

So läßt sich beispielsweise vorschlagen, das in F i g. 3 gezeigte Heizelement aus einer gestanzten Platte, ähnlich der in F i g. 1 gezeigten, herzustellen, indem in geeigneter Weise mit Hilfe einer kombinierten Stanze und einem Gesenk die Heizbänder in eine gewölbte Form gebogen und gleichzeitig die Platte gefaltet wird.

Die Herstellung des in den F ί g. 1 und 2 gezeigten Heizelements kann auch in einer kontinuierlichen Arbeitsweise vorgenommen werden mit Hilfe einer mehrfachen Loch- und Gesenkstanze, oder durch Ätzen. Die Befestigung des Heizelements in einem Gehäuse muß nicht unbedingt mittels ringförmiger Vertiefungen erfolgen; sie kann auch durch Einstecken der Heizbänder in die freien Zwischenräume /wischen hervorragende Stifte im Innern der Wandungen des Gebläsegehäuses bewirkt werden, wodurch ein genauerer Abstand der Heizbänder zueinander erreicht wird.

Die Außenfläche des Heizelements kann in an sich bekannter Weise elektrisch isoliert werden, jedoch in vielen Fällen kann sie auch blank bleiben, wo sie gegen direkte Berührung geschützt ist.

Es sind bisher immer nur zwei Stromanschlüsse (3,3')

ί ίπ Verbindung mit dem Heizelement gezeigt und beschrieben worden. Es ist jedoch vorgesehen, vier oder mehr Anschlüsse entlang dem Umfang des Heizelements anzubringen, um den Widerstand des Heizelements und damit die Wärmeentwicklung der Vörrichtung zu verändern, indem verschiedene der Anschlüsse mit der Stromquelle verbunden werden.

20

-.,Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 durchströmende Luft ohne wesentliche Verringerung Patentansprüche· der Strömungsgeschwindigkeit ausreichend beheizen soll.

1. Elektrisches Heizelement für eine mit Luftein- Die DE-OS 21 44 361 beschreibt einen Heizkörper, und -auslaßöffnungen sowie einem Zentrifugalge- 9 insbesondere für Trockenhauben, mit einem Radialgebläse ausgerüstete Einrichtung zum Fördern und Er- blase, dessen Luftaustritlsring von einem ringförmigen wärmen von Luft, das aus bandförmigem, clekiri- Drahtheizelemcnl umgeben ist. Das Drahtheizelcment schem Widerstandsmaterial besieht, in Form eines weist jedoch keine strömungstechnisch besondere Form zylindrischen Käfigs, der das Zentrifugalgebläse^ auf. so daß der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung umschließt und Einrichtungen zum Anschluß an eine io vom Drahthcizelement auf die vorbeiströmende Luft elektrische Stromquelle aufweist, dadurch gc- nicht optimal ist und außerdem unerwünschte Turbulenkennzeichnet, daß die einzelnen Heizbänder zcnauftreten.

parallel zur Achse des zylindrischen Käfigs angeord- Daraus ergibt sich die Aufgab ;, ein elektrisches Heiz-

net sind und mit dessen scheinbarem Mantel jeweils element für eine mit Luftein- und -auslaßöffnungen soeinen Winkel einschließen, wobei jedes Heizband ar is wie einem Zentrifugalgebläse ausgerüstete Einrichtung seinen Enden wechselseitig mit dem jeweils benach- zum Fördern und Erwärmen von Luft zu finden, bei dem harten Heizband verbunden ist. ein besserer Wirkungsgrad der Wärmeübertragung auf

2. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 1. da- die vcrbeiströmende Luft erreicht wird und Störungen durch gekennzeichnet, daß das einzelne He'zband der Luftströmung vermieden werden.

um seine Längsachse gewölbt ist. 20 Es wurde ein elektrisches Heizelement für eine mit

·> L-i.

3. Elektrisches Heizelement nach Anspruch 1 oder ^Luftein- und -auslaßöffnungen sowie einem Zentrifugal-

,#'2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Heiz- ^?| gebläse ausgerüstete Einrichtung zum Fördern und Er-

''"""" bänder im Abstand zueinander angeordnet sind. wärmen von Luft gefunden, das aus bandförmigem,

4. Elektrisches Heizelement nach einem der An- J elektrischem Widerstandsmaterial besteht, in Form eisprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der 25 ncs zylindrischen Käfigs das Zentrifugaigebläserad umQuerschnitt der Verbindungsstücke zwischen den schließt und Einrichtungen zum Anschluß an eine elek-Heizbändern größer ist als der Querschnitt der > Irische Stromquelle aufweist. Erfindungsgemäß sollen Heizbänder. die einzelnen Heizbänder parallel zur Achse des zylin-

5. Verfahren zur Herstellung des elektrischen drischen Käfigs angeordnet sein und mit dessen schein-Heizelements nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- :jo barem Mantel jeweils einen Winkel einschließen, wobei durch gekennzeichnet, daß eine rechteckige Platte jedes Heizband an seinen Enden wechselseitig mit dem aus elektrischem Widerstandsmaterial, deren Länge jeweils benachbarten Heizband verbunden ist.

etwa gleich dem Umfang des zylindrischen Käfigs Das elektrische Heizelement der Erfindung stellt ei-

ist, in Querrichtung wechselseitig in gleichen Ab- nen bandförmigen Widerstand dar, der das Zentrifugalständen und parallel bis auf die Breite der Verbin- 35 gebläserad der Einrichtung zum Fördern und Erwärmen dungsstücke eingeschnitten wird, worauf die Platte von Luft in Form eines zylindrischen Käfigs umgibt und an den Schnittkanten gefaltet wird und der so erhal- der in seiner Breite etwa der Breite des Zentrifugalgetene Körper zu dem zylindrischen Käfig gebogen bläserades entspricht. _wj_rci. Die einzelnen Heizbänder des Widerstandes sind par-

6. Verfahren nach Anspruchs, dadurchgekenn- 40 allel zur Achse des zylindrischen Käfigs ausgerichtet zeichnet, daß aus der Platte in sich parallele, qucrgc- und wechselseitig an ihren Enden durch Verbindungsrichtete rechteckige Ausschnitte wechselseitig aus- stücke miteinander verbunden, deren Querschnitt grögeschnitten werden. ßer als der der Heizbänder ist, so daß der elektrische

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Widerstand der Verbindungsstücke geringer ist, als der zeichnet, daß die Platte in Streifen gleicher Breite v> der Heizbänder und dadurch die Verbindungsstücke eigeschnitten wird, die anschließend an ihren Enden ne geringere Erwärmung erfahren als die Heizbänder, wechselseitig mittels der Verbindungsstücke im Ab- Verbindungsstücke und Heizbänder schließen vorteilstand zueinander verbunden werden, baft miteinander einen Winkel ein, dergestalt, daß der

zylindrische Käfig im Schnitt einen zickzackförmigen,

50 geschlossenen Widerstandskreis bildet. Die Heizbänder

können aus aerodynamischen Gründen vorzugsweise um ihre Längsachse gewölbt sein. Duch die Verbin-

Die Erfindunfe betrifft ein elektrisches Heizelement dungsstücke werden die Heizbänder so auf Abstand für eine mit Luftein- und -auslaßöffnungen sowie einem voneinander gehalten, daß zwischen ihnen Schlitze ge-Zentrifugalgebläse ausgerüstete Einrichtung zum For- 55 bildet werden, durch die die vom Zentrifugaigebläserad dem und Erwärmen von Luft. bewegte Luft hindurchströmen kann. Durch die zick-

Aus der US-PS 27 02 332 ist ein elektrischer Wider- zackförmige Anordnung der Heizbänder wird eine stand bekannt, der als flaches Band ein mit Flügeln ver- praktisch vollständige Wärmeübertragung von den sehenes Zentrifugaigebläserad konzentrisch in Form ei- Heizbändern auf an diesen vorbeiströmende Luft bener Spirale käfigartig umschließt, wobei das Band gegen 60 wirkt.

die Spiralachse geneigt ist. Diese Neigung soll eine be- Das elektrische Heizelement der Erfindung wird in

sondere Führung der Luft bewirken, die von dem Ge- einfacher Weise dadurch hergestellt, daß eine rechteckibläserand gegen den Widerstand geblasen und dort er- ge Platte aus elektrischem Widerstandsmaterial, deren wärmt wird. Länge etwa gleich dem Umfang des zylindrischen Kä-

Hierbei ist jedoch der Widerstand spiralförmig um b5 figs ist, in Querrichtung wechselseitig, in gleichen Abdas Zentrifugaigebläserad gewunden, woraus ein vcr- ständen und parallel bis auf die Breite der Verbindungshältnismäßig großer Raumbedarf für die Gesamtanord- stücke eingeschnitten wird, worauf die Platte an den nung resultiert, wenn der spiralförmige Widerstand die Schnittkanten gefaltet und der so erhaltene Körper zu