AT2121U1

AT2121U1 - Plattenförmiger elektrischer heizkörper

Info

Publication number: AT2121U1
Application number: AT0017397U
Authority: AT
Inventors: Fritz Ing Urban
Original assignee: Fritz Ing Urban
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen elektrischen Heizkörper, insbesondere für Bank- oder Bodenheizungen, Kirchenbankheizungen o.dgl., bestehend aus zumindest einem elektrischen Widerstandsheizelement mit Anschlüssen zur elektrischen Energieversorgung, wobei das elektrische Widerstandsheizelement eine Trägerschicht aus wärmebeständigem, elektrisch isolierenden Material aufweist, beispielsweise ein Glasfilamentgewebe, die an zumindest einer Seite mit elektrischem Widerstandsheizmaterial, das mit den Anschlüssen verbunden ist, beschichtet ist, und mit einer mit dem Widerstandsheizmaterial verbundenen und dieses zumindest teilweise abdeckenden Kunststoffolie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsheizmaterial in Kunststoff eingelagerte elektrisch leitende Teilchen umfaßt, daß die Kunststoffolie eine Verbundfolie aus zumindest zwei Polymeren ist, wobei eine erste, dem Widerstandsheizmaterial zugewandte Schicht der Verbundfolie aus einem ersten Polymermaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca. 110o C, besteht und eine zweite, vom Widerstandsheizmaterial abgewandte Schicht der Verbundfolie aus einem zweiten Polymermaterial mit gegenüber dem ersten Polymermaterial höherem Schmelzpunkt und größerer Härte besteht, und daß das Widerstandsheizmaterial und die erste Schicht der Verbundfolie direkt, insbesondere kleberlos, miteinander verbunden sind.

Description


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  Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen elektrischen Heizkörper, insbesondere für Bank- oder Bodenheizungen, Kirchenbankheizungen o. dgl., bestehend aus zumindest einem elektrischen Widerstandsheizelement mit Anschlüssen zur elektrischen Energieversorgung, wobei das elektrische Widerstandsheizelement eine Trägerschicht aus wärmebeständigem, elektrisch isolierenden Material aufweist, beispielsweise ein Glasfilamentgewebe, die an zumindest einer Seite mit elektrischem Widerstandsheizmaterial, das mit den Anschlüssen verbunden ist, beschichtet ist, und mit einer mit dem Widerstandsheizmaterial verbundenen und dieses zumindest teilweise abdeckenden Kunststoffolie verbunden ist. 



  Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heizkörper der eingangs genannten Art solcherart zu verbessern, dass er erhöhten Sicherheitsanforderungen entspricht, energiesparend und rasch aufheizend betrieben werden kann und darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll der erfindungsgemässe Heizkörper eine Schutzvorrichtung vor übermässiger Erhitzung aufweisen. 



  Dies wird gemäss der Erfindung durch Weiterbildung des Heizkörpers der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass das Widerstandsheizmaterial in Kunststoff eingelagerte elektrisch leitende Teilchen umfasst, dass die Kunststoffolie eine Verbundfolie aus zumindest zwei Polymeren ist, wobei eine erste, dem Widerstandsheizmaterial zugewandte Schicht der Verbundfolie aus einem ersten Polymermaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca.   110 C,   besteht und eine zweite, vom Widerstandsheizmaterial abgewandte Schicht der Verbundfolie aus einem zweiten Polymermaterial mit gegenüber dem ersten Polymermaterial höherem Schmelzpunkt und grösserer Härte besteht, und dass das Widerstandsheizmaterial und die erste Schicht der Verbundfolie direkt, insbesondere kleberlos, miteinander verbunden sind.

   

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 In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Kunststoff des Widerstandsheizmaterials des plattenförmigen elektrischen Heizkörper aus Polytetrafluorethylen und/oder Polytrifluorchlorethylen und/oder Polyvinylfluorid. In diesen Kunststoff sind elektrisch leitende Teilchen aus Graphit, Metallpulver, Metalloxidpulver o. dgl. eingelagert, um ein geeignetes, elektrisch   leitendes Widerstandsheizmaterial   zu bilden. 



  In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Verbundfolie, die das elektrisch leitende Widerstandsheizmaterial zumindest teilweise bedeckt, aus Polyethylen und Polyester, wobei die erste, dem Widerstandsheizmaterial zugewandte Schicht aus Polyethylenmaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca.   110 C,   besteht und die zweite, vom Widerstandsheizmaterial abgewandte Schicht aus Polyestermaterial mit gegenüber dem Polyethylenmaterial höherem Schmelzpunkt und grösserer Härte besteht. Das Material der ersten, dem Widerstandsheizmaterial zugewandten Schicht der Verbundfolie diffundiert im geschmolzenen Zustand zumindest teilweise in das elektrische Widerstandsmaterial ein, wodurch dessen elektrischer Widerstand wesentlich erhöht wird.

   Damit kommt es bei einer örtlichen Überhitzung zur Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit und damit zu einer Reduzierung der Heizleistung in diesem Bereich, wodurch eine wesentlich erhöhte Betriebssicherheit des Heizkörpers gewährleistet ist. 



  In einer weiteren bevorzugte Ausführungsform ist zur Stabilisierung des plattenförmigen Heizkörpers an zumindest einer Seite desselben eine   Verstärkungsplatte   aus einem harten Material, beispielsweise eine   Holzplatte, Holzfaserplatte, Kunststoffplatte o. dgl.,   vorgesehen, wodurch dem Heizlkörper eine erhöhte Festigkeit verliehen wird. 



  Zur besseren Ausnützung der elektrischen Energie ist zweckmässig an einer Seite des plattenförmigen Heizkörpers eine Dämmschicht aus einem wärmedämmenden Material, beispielsweise Mineralfasern oder geschäumter Kunststoff, vorgesehen, wodurch die Wärmeabgabe überwiegend in eine Richtung erfolgt. Zum selben Zweck können auch 

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 zwischen dem Widerstandsheizelement und der Dämmschicht und/oder auf der dem Widerstandsheizmaterial gegenüberliegenden Seite der Dämmschicht eine bzw. zwei Reflektorschichten, beispielsweise Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien, vorgesehen sein, wodurch es ebenfalls zu einer verbesserten gerichteten Wärmeabstrahlung kommt. 



  Weiters betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für die erfindungsgemässen Heizkörper, bei dem das Widerstandsheizmaterial und die aus zwei Polymeren bestehende Verbundfolie durch Wärmepressen, insbesondere Kalandrierung, direkt miteinander verbunden werden, wodurch die in den Verfahren nach dem Stand der Technik notwendige Verwendung eines Kunstharzklebers entfällt. 



  Eine bevorzugte Ausführungsform ist in den Figuren veranschaulicht, worin Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemässen Heizkörpers, Fig. 2 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemässen Verbundfolie und Fig. 3 eine Draufsicht auf das Widerstandsheizelement ist, und die folgenden Bezeichnungen verwendet wurden :

   1 Widerstandsheizmaterial mit in Kunststoff eingebetteten elektrisch leitenden
Teilchen 2 Verbundfolie aus zwei verschiedenen Kunststoffmaterialien 2a dem Widerstandsheizelement zugewandte Schicht aus weicherem Kunststoff- material, beispielsweise Polyethylen 2b dem Widerstandsheizelement abgewandte Schicht aus härterem Kunststoff- material, beispielsweise Polyester 3 Dämmschicht 

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 4 Reflektorschicht 5 Verstärkungsplatte 6 elektrische Anschlüsse 
 EMI4.1 
 Bei der im folgenden beschriebenen Ausführungsform der vorliegende Erfindung handelt es sich um einen in Kirchenbankheizungen verwendbaren Heizkörper, der aus zumindest einem elektrischen Widerstandsheizelement mit Anschlüssen 6 zur elektrischen Energieversorgung besteht, wobei das elektrische Widerstandsheizelement eine Trägerschicht aus wärmebeständigem,

   elektrisch isolierenden Material aufweist, beispielsweise ein Glasfilamentgewebe 7, die an zumindest einer Seite mit elektrischem Widerstandsheizmaterial 1, das mit den Anschlüssen 6 verbunden ist, beschichtet ist, und mit einer mit dem Widerstandsheizmaterial 1 verbundenen und dieses zumindest teilweise abdeckenden Kunststoffolie verbunden ist, wobei das Widerstandsheizmaterial 1 in Kunststoff eingelagerte elektrisch leitende Teilchen umfasst, die Kunststoffolie eine Verbundfolie 2 aus zumindest zwei Polymeren ist, wobei eine erste, dem Widerstandsheizmaterial 1 zugewandte Schicht 2a aus einem ersten Polymermaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca.

     110 C,   besteht und eine zweite, vom Widerstandsheizmaterial 1 abgewandte Schicht 2b aus einem zweiten Polymermaterial mit gegenüber dem ersten Polymermaterial höherem Schmelzpunkt und grösserer Härte besteht, und das Widerstandsheizmaterial 1 und die erste Schicht 2a der Verbundfolie 2 direkt, nämlich kleberlos, miteinander verbunden sind. 



  In dieser Ausführungsform besteht der Kunststoff des Widerstandsheizmaterials 1 des plattenförmigen elektrischen Heizkörper aus Polytetrafluorethylen und/oder   Polytrifluorchlorethylen   und/oder Polyvinylfluorid. In diesen Kunststoff sind elektrisch leitende Teilchen aus Graphit,   Metallpulver, Metalloxidpulver o. dgl. eingelagert,   sodass 

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 ein elektrisch leitendes Widerstandsheizmaterial 1 mit vorbestimmtem elektrischen Widerstand gebildet wird. 



  Die Verbundfolie 2, die das elektrisch leitende Widerstandsheizmaterial 1 zumindest teilweise bedeckt, besteht aus zwei Kunststoffen mit verschiedenen Schmelzpunkten und Härten, wobei die erste, dem Widerstandsheizmaterial 1 zugewandte Schicht 2a der Verbundfolie vorzugsweise aus Polyethylenmaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca.   110 C,   und gegenüber der zweiten Schicht 2b geringerer Härte besteht und die zweite, vom Widerstandsheizmaterial 1 abgewandte Schicht 2b der Verbundfolie vorzugsweise aus Polyestermaterial mit gegenüber dem Material der ersten Schicht 2a höherem Schmelzpunkt und grösserer Härte besteht.

   Die erste, dem Widerstandsheizmaterial 1 zugewandte Schicht 2a der Verbundfolie 2 diffundiert im geschmolzenen Zustand zumindest teilweise in das elektrische Widerstandsmaterial 1 ein, wodurch dessen elektrischer Widerstand wesentlich erhöht wird. Damit kommt es bei einer örtlichen Überhitzung zur Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit und damit zu einer Reduzierung der Heizleistung, wodurch eine wesentlich erhöhte Betriebssicherheit des Heizkörpers gewährleistet ist. 



  Fakultativ kann an zumindest einer Seite des Heizkörpers eine Verstärkungsplatte 5 aus einem harten Material, beispielsweise eine Holzplatte, Holzfaserplatte, Kunststoffplatte o. dgl., vorgesehen sein, wodurch dem Heizkörper eine erhöhte Festigkeit verliehen wird. 



  Um eine gerichtete Wärmeabstrahlungzu ermöglichen ist an einer Seite des Widerstandsheizmaterials 1 eine Dämmschicht 3 aus einem wärmedämmenden Material, beispielsweise Mineralfasern oder geschäumter Kunststoff, vorgesehen. Zum selben Zweck ist weiters auf der dem Widerstandsheizmaterial 1 gegenüberliegenden Seite der Dämmschicht 3 eine Reflektorschicht 4, beispielsweise eine Metallfolie, insbesondere eine Aluminiumfolie, vorgesehen. 

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 Die Herstellung des erfindungsgemässen Heizelements erfolgt, indem das bereitgestellte Widerstandsheizmaterial 1 und die bereitgestellte Verbundfolie 2 durch Wärmepressen, insbesondere Kalandrierung, direkt miteinander verbunden werden, wodurch die Verwendung eines Kunstharzklebers wie in den Verfahren nach dem Stand der Technik notwendig entfällt. 



  Anschliessend werden die fakultativ vorgesehenen Dämm-,   Reflektor- und Verstärkungs-   schichten angebracht.

Claims

Ansprüche : 1. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper, insbesondere für Bank- oder Bodenheizungen, Kirchenbankheizungen o. dgl., bestehend aus zumindest einem elektrischen Widerstandsheizelement mit Anschlüssen zur elektrischen Energieversorgung, wobei das elektrische Widerstandsheizelement eine Trägerschicht aus wärmebeständigem, elektrisch isolierenden Material aufweist, beispielsweise ein Glasfilamentgewebe, die an zumindest einer Seite mit elektrischem Widerstandsheizmaterial, das mit den Anschlüssen verbunden ist, beschichtet ist, und mit einer mit dem Widerstandsheizmaterial verbundenen und dieses zumindest teilweise abdeckenden Kunststoffolie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsheizmaterial (1) in Kunststoff eingelagerte elektrisch leitende Teilchen umfasst, dass die Kunststoffolie eine Verbundfolie (2)

aus zumindest zwei Polymeren ist, wobei eine erste, dem Widerstandsheizmaterial zugewandte Schicht (2a) der Verbundfolie aus einem ersten Polymermaterial mit vorbestimmtem Schmelzpunkt, vorzugsweise bei ca. 110 C, besteht und eine zweite, vom Widerstandsheizmaterial abgewandte Schicht (2b) der Verbundfolie aus einem zweiten Polymermaterial mit gegenüber dem ersten Polymermaterial höherem Schmelzpunkt und grösserer Härte besteht, und dass das Widerstandsheizmaterial (1) und die erste Schicht der Verbundfolie (2) direkt, insbesondere kleberlos, miteinander verbunden sind.
2. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Widerstandsheizmaterials (1) Polytetrafluorethylen und/oder Polytrifluorchlorethylen und/oder Polyvinylfluorid ist.
3. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kunststoff des Widerstandsmaterials eingelagerten <Desc/Clms Page number 8> elektrisch leitenden Teilchen aus Graphit, Metallpulver, Metalloxidpulver o. dgl. bestehen.
4. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (2) aus zwei Kunststoffmaterialien mit verschiedenen Schmelzpunkten und Härten, vorzugsweise aus Polyethylen und Polyester, besteht.
5. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, dem Widerstandsheizmaterial zugewandte Schicht (2a) der Verbundfolie (2) im geschmolzenen Zustand in das elektrische Widerstandsmaterial (1) eindiffundierbar ist, wodurch dessen elektrischer Widerstand wesentlich erhöht wird.
6. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Seite des plattenförmigen, elektrischen Heizkörpers eine Verstärkungsplatte (5) aus einem harten Material, beispielsweise eine Holzplatte, Holzfaserplatte, Kunststoffplatte o. dgl., vorgesehen ist.
7. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite des plattenförmigen elektrischen Heizkörpers eine Dämmschicht (3) aus einem wärmedämmenden Material, beispielsweise Mineralfasern oder geschäumter Kunststoff, vorgesehen ist.
8. Plattenförmiger elektrischer Heizkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Widerstandsheizmaterial (1) und der Dämmschicht (3) und/oder auf der dem Widerstandsheizmaterial (1) gegenüberliegenden Seite der Dämmschicht (3) eine Reflektorschicht (4), beispielsweise eine Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, vorgesehen ist. <Desc/Clms Page number 9>
9. Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen elektrischen Heizkörpers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsheizmaterial (1) und die aus zwei Polymeren (2a, 2b) bestehende Verbundfolie (2) durch Wärmepressen, insbesondere Kalandrierung, direkt miteinander verbunden werden.