DE29601336U1 - Heizelement - Google Patents
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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.
• ·
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.
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 (8)
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.
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-
• · t ·
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.
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