Plattenheizkörper

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Plattenheizkörper mit mindestens einer Heizplatte, welche einen unteren Horizontalkanal und mehrere Vertikalkanäle aufweist, welche mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, welche mittels mindestens eines Elektroheizelementes aufheizbar ist, welches entlang des unteren Horizontalkanales angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist entlang des unteren Horizontalkanales für das Elektroheizelement ein Aufnahmegehäuse angebracht ist, welches über eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen oder einen Schlitz mit dem unteren Horizontalkanal in Fluidverbindung steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Plattenheizkörper mit mindestens einer Heizplatte, welche einen unteren Horizontalkanal und mehrere Vertikalkanäle aufweist, welche mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, die mittels mindestens eines Elektroheizelementes aufheizbar ist, welches entlang des unteren Horizontalkanales angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Sogenannte Elektroplattenheizkörper werden seit vielen Jahren als Zusatzheizungen oder als eigenständige Heizung eingesetzt. Ein solcher Heizkörper besteht im Wesentlichen aus einer mit Flüssigkeit gefüllten Heizplatte, welche die Wärme abstrahlt. Zur Wärmeerzeugung ist ein elektrisches Heizelement vorgesehen, welches die Füssigkeit aufheizt. Die aufgeheizte Flüssigkeit durchströmt dabei die Heizplatte, so dass diese möglichst großflächig die Wärme abstrahlen kann.

[0003] Es ist bekannt, ein stabförmiges Elektroheizelement innerhalb eines unteren Horizontalkanales anzuordnen, in welchem die Flüssigkeit erwärmt wird. Die so aufgeheizte Flüssigkeit kann dann durch Vertikalkanäle nach oben steigen und die Heizplatte aufheizen.

[0004] Für einen solchen Elektroplattenheizkörper ist es erforderlich, den Horizontalkanal entsprechend groß auszubilden, damit das Elektroheizelement darin aufgenommen werden kann.

[0005] Die Heizplatte muss also speziell für einen derartigen Elektroplattenheizkörper hergestellt werden. Der Einsatz bestehender Fertigungsstraßen für Plattenheizkörper, welche zur Herstellung von Heizkörpern für Zentralheizungen mit flachen Horizontalkanälen eingesetzt werden, können somit nicht oder nur nach aufwändigen Umrüstungen genutzt werden.

[0006] Es wurde versucht, das Heizelement in einem separaten Gehäuse zur Heizplatte anzuordnen und die aufgeheizte Flüssigkeit über einen Zulauf und einen Ablauf zwischen Heizplatte und dem Elektroheizelement zirkulieren zu lassen. Bei einer solchen Anordnung hat sich jedoch ein nicht befriedigender Wirkungsgrad zwischen eingesetzter elektrischer Energie und abgegebener Heizleistung ergeben.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenheizkörper mit einem Elektroheizelement anzugeben, welcher bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau eine gleichwohl gute Heizleistung besitzt.

[0008] Nach der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Plattenheizkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0009] Der erfindungsgemäße Plattenheizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass entlang des unteren Horizontalkanales für das Elektroheizelement ein Aufnahmegehäuse angebracht ist, welches über eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen oder einen Schlitz mit dem Horizontalkanal in Fluidverbindung steht. Für den erfindungsgemäßen Plattenheizkörper können herkömmliche Heizplatten verwendet werden, welche auch bei Zentralheizungssystemen zum Einsatz kommen. Es können also bestehende Fertigungsstraßen ohne oder zumindest ohne größere Umrüstungen zur Fertigung eingesetzt werden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die relativ teuren Stanz-und Prägewerkzeuge äußerst wirtschaftlich. Lediglich im Bereich des unteren Heizkanales wird eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen oder ein länglicher Schlitz eingebracht, wobei an den Pressenwerkzeugen üblicherweise vorhandene Stanzwerkzeuge eingesetzt werden können. Entlang des unteren Horizontalkanales mit den darin ausgebildeten Durchgangsöffnungen wird ein Aufnahmegehäuse für das Elektroheizelement angebracht. Durch die Vielzahl von Durchgangsöffnungen besteht eine sehr gute Fluidverbindung zum Horizontalkanal, so dass ein intensiver Flüssigkeitsaustausch zwischen Horizontalkanal und dem Aufnahmegehäuse und damit eine sehr gute Verteilung der aufgeheizten Flüssigkeit in der Heizplatte erfolgen kann. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Heizplatte deutlich.

[0010] Für eine wirtschaftliche Fertigung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Heizplatte zweischalig aus zwei Blechplatten ausgeführt ist, von welchen in zumindest eine ein Profil eingeprägt ist. Durch das Einprägen eines Profiles können in eine ebene Blechplatte, welche von einem Coil in die Fertigungsstraße abgespult wird, die Vertikal- und Horizontalkanäle eingeprägt werden.

[0011] Grundsätzlich kann für das Aufnahmegehäuse ein beliebiger Hohlkörper verwendet werden. Besonders wirtschaftlich ist es nach der Erfindung, dass das Aufnahmegehäuse ein U-Profil oder ein Rohrprofil aufweist, welches entlang des Horizontalkanales an der Heizplatte befestigt ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das U-Profil oder das Rohrprofil auf die Heizplatte aufgeschweißt ist. U-Profile oder Rohrprofile können kostengünstig als Stangenmaterial beschafft werden. Diese werden lediglich auf die gewünschte Länge des Horizontalkanales zugeschnitten und müssen dann an ihren Stirnseiten durch Verschlüsse oder Verschlussplatten abgeschlossen werden. Durch ein Aufschweißen auf die Heizplatte wird eine zuverlässige und zugleich druckdichte Verbindung geschaffen. Selbstverständlich können auch andere Verbindungsverfahren, wie Hartlöten oder Kleben etc. zum Einsatz kommen.

[0012] Für eine zuverlässige Befestigung ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass das Rohrprofil als ein Rundrohr oder Mehrkantrohr ausgebildet ist. Als Mehrkantrohr können insbesondere Rechteck- oder Viereckrohre mit quadratischem Querschnitt zum Einsatz kommen.

[0013] Eine effiziente Anordnung des Elektroheizelementes wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Elektroheizelement ein Heizstab ist, welcher an einer Stirnseite des Aufnahmegehäuses in dieses eingebracht und befestigt ist. Zusätzlich können im Aufnahmegehäuse Zentrierelemente, insbesondere Zentrierringe vorgesehen sein, welche eine zuverlässige Anordnung und Befestigung des Heizstabes innerhalb des Aufnahmegehäuses sicherstellen.

[0014] Nach der Erfindung können die Durchgangslöcher auf einer herkömmlichen Fertigungsstraße mit dem Stanzwerkzeug eingebracht werden, welches üblicherweise in Vertikalkanäle für Heizkörper für Zentralheizungssysteme die Öffnungen für Ventileinrichtungen oder Anschlusseinrichtungen an die Heizrohre einbringt. Dabei ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass die Durchgangslöcher in einem gleichen Abstand zueinander in eine Wandung des Horizontalkanales eingebracht sind. Hierdurch kann sich eine gleichmäßige Strömung der Flüssigkeit in der Heizplatte einstellen.

[0015] Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht nach der Erfindung weiterhin darin, dass die Durchgangslöcher in den Bereichen angeordnet sind, in welchen Vertikalkanäle in den unteren Horizontalkanal münden. Vorzugsweise sind die Durchgangsöffnungen etwa bei jedem zweiten Vertikalkanal vorgesehen, so dass auch Vertikalkanäle für eine Rückströmung von einem oberen Horizontalkanal vorgesehen sind.

[0016] Der erfindungsgemäße Plattenheizkörper kann lediglich eine Heizplatte oder auch drei oder vier oder mehr Heizplatten aufweisen. Nach der Erfindung ist es jedoch besonders bevorzugt, dass zwei nebeneinander angeordnete Heizplatten vorgesehen sind, deren jeweiliger unterer Horizontalkanal mit einem gemeinsamen dazwischenliegenden Aufnahmegehäuse für das Elektroheizelement verbunden ist. Es können so durch ein einzelnes Elektroheizelement mit einem einzigen Aufnahmegehäuse zwei Heizplatten mit aufgeheizter Flüssigkeit versorgt werden. Im Aufnahmegehäuse sind entsprechend zu beiden Seiten Öffnungen für ein Überströmen in die angrenzenden unteren Horizontalkanäle ausgebildet.

[0017] Weiter ist es erfindungsgemäß, dass ein Steuerungselement vorgesehen ist, welches im Bereich einer Rückseite der Heizplatte angeordnet ist und gegenüber den seitlichen Abmessungen der Heizplatte im Wesentlichen nicht übersteht. Insbesondere bei zwei nebeneinander angeordneten Heizplatten ist das Steuerungselement mit den Bedieneinheiten für den Heizkörper zwischen den beiden Heizplatten angeordnet. Der Heizkörper ist somit insgesamt kompakt und das Steuerungselement mit der empfindlichen Elektronik ist geschützt zwischen den Heizplatten aus Stahl angeordnet.

[0018] Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers;

Fig. 2

eine schematische Seitenansicht, teilweise geschnitten, des Plattenheizkörpers von Figur 1;

Fig. 3

eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Plattenheizkörper von Figur 2;

Fig. 4

eine teilweise geschnittene Ansicht von oben auf den Heizkörper von Figur 2 und Figur 3;

Fig. 5

eine vergrößerte Detailansicht gemäß dem Ausschnitt von Figur 4;

Fig. 6

eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers mit zwei Heizplatten;

Fig. 7

eine Ausschnittsansicht von oben des Plattenheizkörpers von Figur 6;

Fig. 8

eine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Plattenheizkörper; und

Fig. 9

eine geschnittene Seitenansicht des Plattenheizkörpers von Figur 8.

[0019] Bei dem erfindungsgemäßen Plattenheizkörper 10 von Figur 1 ist eine einzige Heizplatte 12 mit einer Vielzahl von Vertikalkanälen 18 vorgesehen, welche einen oberen Horizontalkanal 17 mit einem in dieser Ansicht nicht zu erkennenden unteren Horizontalkanal verbinden. Entlang des unteren Horizontalkanales ist ein längliches Aufnahmegehäuse 30 angeschweißt, in welchem ein Elektroheizelement angeordnet ist. Die Vertikalkanäle 18, die Horizontalkanäle 17 sowie das Aufnahmegehäuse 30 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, vorzugsweise ein Gemisch aus Wasser und Öl.

[0020] Entlang des Aufnahmegehäuses 30 ist weiterhin eine Befestigungsplatte 34 angeordnet, mit welcher der Heizkörper 10 an einer Wand befestigt werden kann oder welche auch zur Anbringung einer weiteren Heizplatte dienen kann. Ein rechter Seitenbereich des Plattenheizkörpers 10 wird durch eine Seitenabdeckung 32 abgeschlossen, hinter welcher verdeckt ein Steuerungselement 40 angeordnet ist, welches zur Steuerung des Elektroheizelementes dient. Das Steuerungselement 40 weist hierzu eine Bedieneinheit 42 mit Einstellknöpfen auf, welche durch die Seitenabdeckung 32 hindurchragen.

[0021] Wie im Weiteren aus den Figuren 2 bis 5 näher zu entnehmen ist, ist innerhalb des Aufnahmegehäuses 30 entlang dem unteren Horizontalkanal 16 ein stabförmiges Elektroheizelement 20 zum Aufheizen der Flüssigkeit angeordnet. Für ein sicheres Positionieren des Heizelementes 20 im Aufnahmegehäuse 30 dient ein Zentrierring 36 sowie eine mit dem Elektroheizelement 20 einschraubbare Verschlusskappe 38, an welcher auch die Energiezuleitung angeordnet ist.

[0022] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmegehäuse 30 ein längliches U-Profil, welches entlang des unteren Horizontalkanales 16 an der Heizplatte 12 angeschweißt ist. Für einen hervorragenden Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Aufnahmegehäuse 30 und dem unteren Horizontalkanal 16 ist in dessen Außenwandung eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 22 eingestanzt, welche zur offenen Seite des angeschweißten U-Profiles gerichtet sind. Die Durchgangsöffnungen 22 sind dabei jeweils in gleichmäßigen Abständen unterhalb der Einmündungen der Vertikalkanäle 18 in den unteren Horizontalkanal 16 eingebracht. Es kann sich so ein sehr guter Flüssigkeitsaustausch und eine sehr gute Zirkulation des aufgeheizten Wassers vom Aufnahmegehäuse 3 in den unteren Horizontalkanal 16 und damit in die Vertikalkanäle 18 ergeben. Die aufgeheizte Flüssigkeit kann sich so besonders schnell und gleichmäßig in der Heizplatte 12 verteilen, so dass eine sehr gute Wärmeabstrahlung erreicht wird.

[0023] In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plattenheizkörpers 10' mit zwei Heizplatten 12, 14 gezeigt. An der ersten Heizplatte 12 ist, wie vorausgehend beschrieben, ein Aufnahmegehäuse 30 mit einem darin angeordneten Elektroheizelement 20 vorgesehen, welcher über eine Verschlusskappe 38 mit elektrischer Energie versorgt wird.

[0024] Bei dieser Ausführungsform ist an der zweiten Heizplatte 14 entlang des unteren Horizontalkanales ein ähnlich dem Aufnahmegehäuse 30 ausgebildetes Verteilergehäuse 31 angeschweißt, welches über Verbindungselemente 28 in Fluidverbindung mit dem Aufnahmegehäuse 30 steht. Somit kann durch das Elektroheizelement 20 aufgeheizte Flüssigkeit vom Aufnahmegehäuse 30 über die Verbindungselemente 28 in das Verteilergehäuse 31 und von dort,auch in die zweite Heizplatte 14 strömen. Zur Verbesserung der Wärmeabgabe kann an den Innenseiten der beiden Heizplatten 12, 14 jeweils ein Konvektorblech 15 befestigt sein.

[0025] Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines zweilagigen Heizkörpers mit Elektroheizstab ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt.

[0026] Der Heizkörper weist eine erste Heizplatte 12 und eine zweite Heizplatte 14 auf, wobei in einem Aufnahmegehäuse 30 entlang eines unteren Horizontalkanales 16 Thermoöl bzw. Wasser/Glykolgemisch durch den nicht dargestellten Heizstab erwärmt wird. Von dem Aufnahmegehäuse 30 strömt das erwärmte Heizfluid über nicht dargestellte Öffnungen in den unteren Horizontalkanal 16 und von dort weiter in eingeprägte Vertikalkanäle 18 zu einem oberen Horizontalkanal 16a der ersten Heizplatte 12. Von dort strömt das Heizfluid über zwei Verbindungsrohre 43, 43a, welche auch als T-Stücke ausgebildet sein können, in einen oberen Horizontalkanal 16b der zweiten Heizplatte 14. Das Heizfluid strömt gleichmäßig nach rechts und links und von dem oberen Horizontalkanal über die eingeprägten Vertikalkanäle 18 zu einem unteren Horizontalkanal 16c der zweiten Heizplatte 14. Von dort strömt das abgekühlte Heizwasser über Verbindungsrohre 44, 44a wieder zurück in das profilierte Aufnahmegehäuse 30 mit dem Heizstab.

[0027] Mit einem derartigen doppellagigen Heizkörper kann die Oberflächentemperatur an den Heizplatten gesenkt werden, wie es beispielsweise in einigen Räumen, etwa Kinderzimmern oder Kindergartenräumlichkeiten etc. notwendig ist, jedoch kann die Heizleistung des Heizkörpers weiter hoch bleiben.

Ansprüche

1. Plattenheizkörper mit mindestens einer Heizplatte (12, 14), welche einen unteren Horizontalkanal (16) und mehrere Vertikalkanäle (18) aufweist, welche mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, welche mittels mindestens eines Elektroheizelementes (20) aufheizbar ist, welches entlang des unteren Horizontalkanales (16) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass entlang des unteren Horizontalkanales (16) für das Elektroheizelement (20) ein Aufnahmegehäuse (30) angebracht ist, welches über eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen (22) oder einen Schlitz mit dem unteren Horizontalkanal (16) in Fluidverbindung steht.

2. Plattenheizkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizplatte (12, 14) zweischalig aus zwei Blechplatten ausgeführt ist, von welchen in zumindest eine ein Profil eingeprägt ist.

3. Plattenheizkörper nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufnahmegehäuse (30) ein U-Profil oder Rohrprofil aufweist, welches entlang des Horizontalkanales (16) an der Heizplatte (12, 14) befestigt ist.

4. Plattenheizkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das U-Profil oder Rohrprofil auf die Heizplatte (12, 14) aufgeschweißt ist.

5. Plattenheizkörper nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrprofil als ein Rundrohr oder Mehrkantrohr ausgebildet ist.

6. Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Elektroheizelement (20) ein Heizstab ist, welcher an einer Stirnseite des Aufnahmegehäuses (30) in dieses eingebracht und befestigt ist.

7. Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsöffnungen (22) in einem gleichen Abstand zueinander in eine Wandung des Horizontalkanales (16) eingebracht sind.

8. Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsöffnungen (22) in den Bereichen angeordnet sind, in welchen Vertikalkanäle (18) in den unteren Horizontalkanal (16) münden.

9. Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei nebeneinander angeordnete Heizplatten (12, 14) vorgesehen sind, deren jeweiliger unterer Horizontalkanal (16) mit einem gemeinsamen dazwischenliegenden Aufnahmegehäuse (30) verbunden ist.

10. Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Steuerungselement (40) vorgesehen ist, welches im Bereich einer Rückseite der Heizplatte (12, 14) angeordnet ist und gegenüber den seitlichen Abmessungen der Heizplatte (12, 14) im Wesentlichen nicht übersteht.

Zeichnung