DE29601336U1

DE29601336U1 - Heizelement

Info

Publication number: DE29601336U1
Application number: DE29601336U
Authority: DE
Original assignee: Tulikivi Oyj
Current assignee: Tulikivi Oyj
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2006-01-27
Also published as: FI98432B; FR2730118B3; FR2730118A3; FI950353A; FI950353A0

Description

Heizelement

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizelement, das einen Körper aus Gesteinsmaterial, vorzugsweise Naturstein, wie Talkstein, und ein folienartiges Heizwiderstandselement aufweist, das in unmittelbare Verbindung mit dem erwähnten Gesteinsmaterialkörper gebracht ist, so daß die dem Heizwiderstandselement zugeführte Wärme auf den Gesteinsmaterialkörper übertragen wird.

Es ist sehr bekannt, Gesteinsmaterial mit elektrischen Widerstandselementen zu beheizen, wobei die Idee im allgemeinen ist, daß Gesteinsmaterial gleichmäßiger als ein elektrisches Widerstandselement der Umgebung Wärme abgibt. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist Bodenbeheizung von nassen Räumen, wie Waschräumen. Manchmal ist die Hauptabsicht, Wärme im Gesteinsmaterial aufzuspeichern, so daß billige Nachtelektrizität ausgenutzt werden kann. Dabei wird das Gesteinsmaterial während der Nacht beheizt, wonach die Zuführung von Elektrizität den Heizwiderständen morgens unterbrochen wird. Auf diese Weise ist es nicht nötig, Elektrizität bei Tage zu verbrauchen, wenn sie teuer ist. Ein Beispiel für eine solche Anwendung besteht in Feuerstättenkonstruktionen aus massivem Gestein, innerhalb denen elektrische Heizwiderstandselemente eingebaut sind.

Aus DE-Offenlegungsschrift 36 37 344 Al ist ein zunächst für Baderäume beabsichtigtes Heizelement bekannt, das ein folienartiges Heizwiderstandselement aufweist, das an einen Körper aus mineralischem Material gefügt ist. Dieses bekannte Heizelement hat eine solche Struktur, daß es Wärme in Form von Strahlungswärme nur in eine Richtung abgibt. Was die Struktur und Herstellung betrifft, ist das Heizelement verhältnismäßig kompliziert und die Wärmeleistung ziemlich niedrig. Die

niedrige Wärmeleistung ist darauf zurückzuführen, daß der Gesteinsmaterialkörper fähig ist, nur eine bestimmte Menge Wärme auf seine Umgebung zu übertragen, und daß auf der einen Seite des Heizwiderstandselements eine Isoliermatte vorgesehen ist, in deren Richtung keine Wärme übertragen werden kann. Wenn eine hohe Wärmeleistung vorausgesetzt wird, muß der Gesteinsmaterialkörper eine sehr große Abmessung haben.

Unabhängig davon, ob die Absicht ist, Wärme auszugleichen oder Wärme aufzuspeichern oder beides, ist es bei bekannten Lösungen in der Regel beschwerlich, ein elektrisches Widerstandselement an Gesteinsmaterial zu montieren. Die Montierung setzt oft entweder größere Bearbeitungen des Gesteinsmaterials voraus, wie Aushöhlungen, oder daß die elektrischen Widerstandselemente in das Gesteinsmaterial oder in Mörtel hineingegossen werden. Bearbeitungen des Gesteinsmaterials sind teuer. Wenn die elektrischen Widerstandselemente in das Gesteinsmaterial oder in Mörtel gesenkt werden, muß das Gesteinsmaterial und/oder der Mörtel bei eventueller Erneuerung eines elektrischen Widerstandselements gebrochen werden.

Wärmebewegung elektrischer Widerstände kann bei Anwendung so groß sein, daß die Konstruktion bricht. Aufgrund des Obigen ist es manchmal notwendig gewesen, zu besonderen, die Wärmebewegung minimierenden Planungsprinzipien zu greifen. In einigen Lösungen hat man versucht, die Nachteile der Wärmebewegung zu reduzieren, und zwar durch Zirkulation von Luft innerhalb der Gesteinskonstruktion, wobei ein Teil der Wärme als Konvektion direkt in den Wohnraum übertragen wird. Luftzirkulation durch den Widerstandsraum hat jedoch zur Folge, daß Staub aus dem Wohnraum auf die Oberfläche der Widerstände zugelassen wird, und das Resultat ist, daß Geruch in den Wohnraum geleitet wird.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu eliminieren und ein solches Heizelement zur Anwendung zu bieten, das wie Heizkörper unter Fenstern in Wohnungen montiert werden kann. Das Heizelement kann auch auf andere Gegenstände angewendet und montiert werden. Um das zu verwirklichen, ist das erfindungsgemäße Heizelement dadurch gekennzeichnet, daß das Heizwiderstandselement aus einer folienartigen Heizwiderstandsplatte besteht, die zwischen zwei Gesteinsmaterialkörpern so angeordnet ist, daß die Gesteinsmaterialkörper die folienartige Heizwiderstandsplatte sehr eng umgeben. Vorzugsweise ist das Heizelement ein plattenförmiger Körper, der Beine aufweist, damit er auf dem Boden einer Wohnung vertikal montiert werden kann.

Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements werden in den beigefügten Schutzansprüchen 2 bis 8 angeführt.

Die Erfindung basiert auf der Idee, auf dem Markt allgemein erhältliche, sich elektrisch erwärmende, folienartige Heizwiderstandsplatten zum Beheizen von Gesteinsmaterialkörpern auszunutzen, wobei die Heizwiderstandsplatte sich zur effizienten Übertragung von Wärme aus der Heizwiderstandsplatte, ohne daß diese beschädigt wird, zwischen zwei Gesteinsmaterialkörpern befindet. Aus den Gesteinsmaterialkörpern kann die Wärme sehr gleichmäßig der Umgebung abgegeben werden. Wenn so gewünscht wird, wird die Wärmeaufspeicherungseigenschaft der Gesteinsmaterialkörper ausgenutzt.

Die größten Vorteile des erfindungsgemäßen Heizelements sind, daß es äußerst leicht zustandezubringen ist, daß es mit Rücksicht auf seine Größe effizient Wärme abgibt und daß es an seinem Anwendungsgegenstand leicht zu montieren ist. Darüber hinaus ist es fähig, sehr gleichmäßig Wärme sowohl aufzunehmen als auch ab-

zugeben. Somit kann das Heizelement als loser Körper zur Aufnahme und Aufspeicherung von Wärme aus einer auswendigen Wärmequelle, wie einer Feuerstätte, verwendet werden. Ein solches Heizelement mit großer Wärmeenergie kann an eine gewünschte Stelle verschoben werden, um aufgespeicherte Wärmeenergie abzugeben.

Im folgenden wird die Erfindung mittels einer Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Heizelement schräg von hinten,

Figur 2 das Heizelement der Figur 1 von der Seite, und

Figur 3 einen zum Heizelement der Figur 1 gehörenden Gesteinskörper.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Heizelement weist zwei aus Talkstein hergestellte, rechteckige Gesteinsmaterialkörper 1 und 9 auf, an deren einer planaren Oberfläche 2, 11 eine elektrisch beheizbare Heizwiderstandsfolie 3 befestigt ist. Die Heizwiderstandsfolie deckt den größten Teil der Oberflächen 2, 11 ab. Die Heizwiderstandsfolie 3 ist eng zwischen den Gesteinsmaterialkörpern 1 und 9 montiert. Dabei ist Wärmeübertragung aus der Heizwiderstandsfolie 3 auf die Gesteinsmaterialkörper 1, 9 effektiv, und die Oberflächen 2, 11 der Gesteinsmaterialkörper erwärmen sich gleichmäßig ohne große Temperaturunterschiede. Die Heizwiderstandsfolie 3 ist durch Klebeverbindung an den Oberflächen 2, 11 befestigt. Dabei ist es möglich, daß die Heizwiderstandsfolie 3 von selbstklebendem Typ ist und in sich Klebemittel enthält, wobei die Befestigung der Heizwiderstandsfolie äußerst einfach ist. Auf dem Markt sind solche Heizwiderstandsfolien 3 vorhanden. Die Dicke der Heizwiderstandsfolie 3 kann variieren, abhängig vom Lieferanten und Typ. Die Dicke befindet sich typisch im

Bereich von 0,1 bis 10 mm. Dünne Heizwiderstandsfolien biegen sich im allgemeinen besser als dicke. Aus diesem Grund werden vorzugsweise dünne Heizwiderstandsfolien verwendet, wenn die Absicht ist, in einer von den Figuren 1 bis 3 abweichenden Weise sehr bogige Oberflächen abzudecken. Die Heizwiderstandsfolien bestehen aus Kunststoff, z.B. Polyester oder Polyamid, oder Gummimaterial, z.B. Silikon, in dem ein Widerstandselement vorgesehen ist. Widerstandsmetall ist beispielsweise Messing, Aluminium, Nickelkupfer oder Blei. Die Temperaturbeständigkeit ist im allgemeinen 100 bis 200 ⁰C. Als elektrisches Widerstandselement äquivalent für die Heizwider stands folie kann in einigen Anwendungen eine MIKA-NIT-Platte oder ein Wärmeglas verwendet werden.

Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Elektrokupplungsstück, mit dem die Heizwiderstandsfolie 3 mit Stromleitern 5 verbunden wird.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß das Elektrokupplungsstück 4 in einer in den Gesteinsmaterialkörper 9 bearbeiteten Aushöhlung 10 gesenkt ist. Andere Bearbeitungen sind zur betriebsfertigen Montierung der Heizwiderstandsfolie 3 nicht nötig. Eine die Gesteinsmaterialkörper kreisförmig umgebende Spalte 12 zwischen den Gesteinsmaterialkörpern 1, 9 kann mit einer zweckmäßigen Masse (nicht in Figur gezeichnet) gefüllt werden, die gleichzeitig als Befestigungsmittel dienen kann, das die Gesteinsmaterialkörper aneinander und sogar die Heizwiderstandsfolie an die Gesteinsmaterialkörper fügt.

In Figur 3 ist die vom Elektrokupplungsstück 4 vorausgesetzte Aushöhlung von oben zu sehen, d.h. von der Innenfläche 11 des Gesteinsmaterialkörpers 9.

Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen Beine, auf die gestützt das Heizelement auf dem Boden stehen kann. Das Heizelement kann auch Hebegriffe (nicht gezeigt) aufwei-

sen, die ein Verschieben des Heizelements von einer Stelle an eine andere in einer Wohnung erleichtern.

Das Heizelement funktioniert so, daß elektrischer Strom der Heizwiderstandsfolie 3 zugeführt wird, die die Gesteinsmaterialkörper 1, 9 beheizt. Die in die Gesteinsmaterialkörper 1, 9 aufgenommene Wärme strömt von den Oberflächen 6, 13 der Gesteinsmaterialkörper weiter in die Umgebung, d.h. typisch in die Wohnung. Dank dessen daß die Gesteinsmaterialkörper 1, 9 platt sind und große Oberflächen 6, 13 mit einer Abmessung von beispielsweise 400 &khgr; 600 mm aufweisen, sind die Gesteinsmaterialkörper fähig, der Umgebung effizient Wärme abzugeben, ohne daß ihre Oberflächentemperatur hoch zu sein braucht. Die Länge der Seite der Gesteinsmaterialkörper 1, 9 kann vorzugsweise im Bereich von 200 bis 1000 mm variieren. Wenn die Fläche sehr klein ist, ist die Wärmeabgabe nicht effektiv und gleichmäßig; wenn die Fläche sehr groß ist, werden die Herstellung und Hantierung des Gesteinsmaterialkörpers schwierig sein. Die Oberflächentemperatur der Heizwiderstandsfolie 3 wird mit Begrenzern (nicht gezeigt) überwacht, wobei die Oberflächentemperatur des Heizelements auch zuverlässig niedrig ist und eine Staubverbrennung effektiv verhindert werden kann.

Es ist sehr vorteilhaft, daß die Gesteinsmaterialkörper 1, 9 fähig sind, Wärme aufzuspeichern, weil dabei billige Nachtelektrizität ausgenutzt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Dicke der Gesteinsmaterialkörper 10 bis 80 mm. Eine sehr große Dicke ist nicht zu empfehlen, weil die Hantierung des Gesteinsmaterialkörpers dann leidet. Das Verhältnis zwischen dem Gewicht und der Fläche eines Gesteinsmaterialkörpers befindet sich vorzugsweise im Bereich von 30 bis 200 kg/m².

Oben wird die Erfindung nur mittels eines Beispiels beschrieben, und deshalb wird bemerkt, daß die

Einzelheiten der Erfindung in vielen Weisen im Rahmen der beigefügten Schutzansprüche verwirklicht werden können. Somit können die Struktur und Form der Gesteinsmaterialkörper von dem Angeführten abweichen. Die Gesteinsmaterialkörper können bogige Oberflächen aufweisen, an denen gehaftet eine Heizwiderstandsfolie vorgesehen sein kann. Es ist denkbar, daß zwischen der Heizwiderstandsfolie 3 und den Gesteinsmaterialkörpern 1, 9 irgendeine gut wärmeleitende Schicht vorgesehen ist. Die Heizwiderstandsfolie kann auch, im Rahmen des Wissens des Fachmanns, in anderen Weisen als durch Klebeverbindung an die Gesteinsmaterialkörper gefügt werden. Das Gesteinsmaterial braucht nicht Talkstein zu sein, obgleich dieser sehr zu empfehlen ist, weil Talkstein im Vergleich zu den übrigen Gesteinsmaterialien ein außerordentliches Wärmeauf speicher ungs vermögen hat.
Ästhetisch ist es jedoch empfehlenswert, daß Naturstein verwendet wird. Wenn so gewünscht wird, kann die Oberfläche des Heizelements durch Plattenbelag, Anstrich oder mit anderen Materialien überzogen sein.

Claims

Schutzansprüche:

1. Heizelement, das einen Körper (1) aus Gesteinsmaterial, vorzugsweise Naturstein, wie Talkstein, und ein folienartiges Heizwiderstandselement (3) aufweist, das in unmittelbare Verbindung mit dem erwähnten Gesteinsmaterialkörper (1) gebracht ist, so daß die dem Heizwiderstandselement zugeführte Wärme auf den Gesteinsmaterialkörper
übertragen wird, dadurch gekennzeichnet
, das Heizwiderstandselement aus einer folienartigen Heizwiderstandsplatte (3) besteht, die zwischen zwei Gesteinsmaterialkörpern (1, 9) so angeordnet ist, daß die Gesteinsmaterialkörper die folienartige Heizwiderstandsplatte sehr eng umgeben.

2. Heizelement nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnten Gesteinsmaterialkörper Körper von sehr einfacher Form sind, wie rechteckige Körper (1, 9), deren eine Oberfläche (2, 11) größtenteils mit der erwähnten folienartigen Heizwiderstandsplatte (3) abgedeckt ist.

3. Heizelement nach Schutzanspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die folienartige Heizwiderstandsplatte eine Heizwiderstandsfolie (3) ist, die an die erwähnten Oberflächen (2, 11) der Gesteinsmaterialkörper (1) geklebt ist.

4. Heizelement nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der folienartigen Heizwiderstandsplatte (3) 0,1 bis 10 mm ist.

5. Heizelement nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der an der folienartigen Heizwiderstandsplatte (3) anliegenden Oberfläche (11) des einen Gesteinsmaterialkörpers (9) eine kleine Aushöhlung (10) vorgesehen ist, die für die Elektrokupp-

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lung der folienartigen Heizwiderstandsplatte (3) erforderlich ist.

6. Heizelement nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesteinsmaterialkörper (1, 9) eine platte und rechteckige Form haben und je zwei große Oberflächen (2, 11) aufweisen.

7. Heizelement nach Schutzanspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Gesteinsmaterialkörper (1, 9) 10 bis 80 mm dick ist und seine Seite 200 bis 1000 mm lang ist.

8. Heizelement nach Schutzanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß es Beine (7, 8) aufweist, um in vertikale Lage gestellt zu werden.