Elektrischer Flächenheizkörper

Abstract

 Elektrischer Flächenheizkörper mit
• einer Platte aus wärmeleitfähigem Material, insbesondere Naturstein, Keramik, Glas oder Metall, die bei Beheizung Wärme abstrahlt,
• einer mit der Platte in Verbindung stehenden elektrischen Heizeinrichtung zur Erhitzung der Platte,
• einer Halterung zur Befestigung des Flächenheizkörpers an einer Wand oder
• einem Fußteil zum Aufstellen des Flächenheizkörpers,

wobei als elektrische Heizeinrichtung Karbonfasem (5) vorgesehen sind, die Bestandteile eines temperaturbeständigen Trägers (3) sind, der mit der Platte (2) in Kontakt steht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Flächenheizkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der DE 37 11 035 C2 ist ein gattungsgemäßer Flächenheizkörper bekannt. Als elektrische Heizeinrichtung wird hierbei ein Heizleiter in Form eines Flachdrahtes auf eine Strahlungsfolie meanderförmig aufgedruckt, aufkaschiert oder in ähnlicher Weise aufgebracht. Die Strahlungsfolie ist wiederum mit einer Wärmedämmplatte zu einer Baueinheit verbunden. Die Baueinheit bestehend aus Heizleiter, Strahlungsfolie und Wärmedämmplatte wird an der Rückseite einer Platte aus wärmeleitfähigem Material befestigt. Die Konstruktion ist in ihrer Herstellung aufwendig und daher teuer.

[0003] Aus der WO 03/073792 A2 ist ein Flächenheizkörper bekannt, der eine Platte aus wärmeleitfähigem Material, z. B. Marmor, sowie eine zusätzliche Trägerplatte mit einer beheizbaren Deckschicht zur Beheizung der Platte aufweist. Gemäß einer Ausgestaltung dieser Idee sind als Heizelement fein verteilte Graphiteilchen in einer hitzebeständigen Kunststofffolie untergebracht. Auch diese Anordnung ist in ihrer Konstruktion aufwendig und teuer in der Umsetzung.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen neuartigen elektrischen Flächenheizkörper der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welcher eine besonders einfach zu realisierende Konstruktion gewährleistet, gleichzeitig jedoch eine im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Heizwirksamkeit entfaltet.

[0005] Die vorstehende Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Flächenheizkörper dadurch gelöst, dass als elektrische Heizeinrichtung Karbonfasern vorgesehen sind, die Bestandteile eines temperaturbeständigen Trägers sind. Die Verwendung von Karbonfasern ermöglicht es, Letztere in einen flächigen Träger in einfacher und kostengünstiger Weise einzubringen, beispielsweise einzuweben. Zum anderen gewährleistet die Verwendung von den Karbonfasern einen vorteilhaften Wirkungsgrad und hohe Flexibilität beim Beheizen der Platte.

[0006] Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Träger um ein Gewebe aus temperaturbeständigen Fasern. Dieses Gewebe kann auf der Grundlage üblicher Webverfahren hergestellt werden.

[0007] Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Gewebe um ein Glasfasergewebe. Dieses eignet sich ganz besonders aufgrund seiner Temperaturbeständigkeit, Karbonfasern aufzunehmen.

[0008] Gemäß der Erfindung sind die Karbonfasern in das Gewebe eingewoben, beispielsweise in Form von so genannten Schussfäden. Die Art des Einsatzes der Karbonfasern ermöglicht es zudem, in einfacher Weise eine unterschiedliche Anordnung derselben am Träger vorzusehen. Dies dient dazu, bestimmte Bereiche des Trägers, beispielsweise dessen Randbereiche, stärker zu erhitzen, um wiederum ein besseres Verhältnis von Heizleistung des Flächenheizkörpers und notwendiger elektrischer Energie zu erreichen. Insbesondere kann die Platte hierdurch mit einer idealen Heizleistungsverteilung betrieben werden.

[0009] Die Anordnung der Karbonfasern am Träger ist vorzugsweise unterschiedlich, so dass die Heizleistung im Randbereich des Trägers beispielsweise höher ist als im Mittelbereich.

[0010] Insbesondere kann der Abstand der Karbonfasern in dem Gewebe zueinander variiert werden, um eine solche unterschiedliche Anordnung zu gewährleisten.

[0011] Der Träger ist in einfacher Weise mit der Platte durch Aufkleben verbunden, so dass aufwendige Montagearbeiten bzw. Bearbeitungen der Platte wegfallen.

[0012] Zweckmäßigerweise kann eine vorzugsweise innenseitig Wärme reflektierende Abdeckplatte auf der der Platte gegenüber liegenden Seite des Trägers zum Schutz vor mechanischer Beeinträchtigung vorgesehen sein.

[0013] Alternativ oder zusätzlich können die Karbonfasern bereichsweise mit unterschiedlicher elektrischer Leistung betrieben werden, so dass sich hierdurch ein unterschiedlicher Heizeffekt in Bezug auf die jeweilige Position an der Platte einstellt.

[0014] Alternativ oder zusätzlich hierzu können die Karbonfasern auch einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand haben, so dass bei Anlegen eines Stroms sich unterschiedliche Heizleistungen ergeben.

[0015] Diejenigen Karbonfasern, die einen höheren elektrischen Widerstand aufweisen, befinden sich zweckmäßigerweise im Randbereich des Trägers.

[0016] Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Teil der Karbonfasern aktiviert, so dass dieser Teil der Karbonfasern Hitzeenergie erzeugen kann, wohingegen der weitere Teil der Karbonfasern deaktiviert ist und keine Hitzeenergie erzeugt. Hierdurch kann durch geeignete Wahl der deaktivierten Karbonfasern ein Energieprofil über die Fläche des Trägers erstellt werden.

[0017] Darüber hinaus ist es möglich, ausgehend von Standardgeweben, bei denen ein gleichmäßiger Abstand der Karbonfasern eingestellt ist, dennoch ein unterschiedliches Heizprofil durch entsprechende Deaktivierung einzelner Karbonfasern zu erzielen. Somit kann von einem vergleichsweise einfach und günstig zur Verfügung zu stellenden Trägermaterial eine individuelle Heizcharakteristik erstellt werden.

[0018] Die Deaktivierung erfolgt zweckmäßigerweise durch einfaches Durchtrennen der Karbonfasern an den Bereichen, an denen die Hitzeentwicklung etwas zurückgenommen werden soll.

[0019] Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines Flächenheizkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2

eine Seitenansicht des Flächenheizkörpers gemäß Fig. 1;

Fig. 3

eine stark vereinfachte schematische Teildarstellung des Trägers als Bestandteil des erfindungsgemäßen Flächenheizkörpers.

[0020] Bezugsziffer 1 in Fig. 1 kennzeichnet den Flächenheizkörper in seiner Gesamtheit. Er umfasst eine massive Platte 2 aus gut leitfähigem Material wie z. B. Naturstein wie etwa Marmor, Keramik oder Glas. Auch Metall wäre geeignet. Die Platte 2 dient dazu, die in ihr gespeicherte Wärme nach außen, insbesondere nach vorne, abzustrahlen.

[0021] Auf der in Fig. 1 ersichtlichen Rückseite der Platte 2 befinden sich ein flächiger Träger 3 aus einem Gewebe aus temperaturbeständigen Fasern, beispielsweise Glasfasern 4 sowie Karbonfasern 5, die als Heizelemente vorgesehen sind. Hierzu stehen die Karbonfasern über eine geeignete elektrische Verbindung 10 mit dem Stromnetz in Verbindung.

[0022] An der Unterseite des Flächenheizkörpers 1 befindet sich beispielsweise sowohl an dessen Vorder- als auch Rückseite jeweils ein Fußteil 6 bzw. 7, so dass der Flächenheizkörper 1 an der gewünschten Stelle aufgestellt werden kann.

[0023] Lediglich mit strichlierter Darstellung angedeutet ist eine Deckplatte 6 an der Rückseite des Flächenheizkörpers 1, die dazu dient, den Träger 3 vor mechanischen Beeinflussungen zu schützen.

[0024] Der Träger 3 wird als Gewebe in einfacher Weise auf die Rückseite der Platte 2 aufgeklebt. Die Klebeschicht ist in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 8 gekennzeichnet.

[0025] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Karbonfasern 5 in den Träger 3 in unterschiedlicher Anordnung, im Beispiel von Fig. 1 in unterschiedlichem Abstand A angeordnet. Hieraus resultiert, dass im Bereich der engeren Anordnung der Karbonfasern 5, also im seitlichen Randbereich von Fig. 1, eine im Vergleich zum Mittelteil erhöhte Temperatur (beispielsweise 110°C) auf die Platte 2 einwirkt als im Mittelbereich (beispielsweise 100°C). Durch das Einweben der Karbonfasern 5 in das Gewebe kann die vorgenannte Änderung der Anordnung der Karbonfasern 5 in einfacher Weise durchgeführt werden.

[0026] Die Abdeckplatte 6 weist eine Wärmereflektionsschicht 9 auf, die dafür sorgt, dass die von den Karbonfasern 5 erzeugte, nach hinten abgestrahlte Wärme zurück, d. h. in Richtung der Platte 2 reflektiert wird.

[0027] Fig. 3 zeigt in einer stark vereinfachten Ausschnittdarstellung den Träger 3, welcher ein Gewebe darstellt. In das Gewebe aus einzelnen kreuzweise verlaufenden Glasfasern 4 werden einzelne Karbonfasern 5 in entsprechender Orientierung, beispielsweise in Schussrichtung, eingewoben, und zwar in Fig. 3 mit einem gleich bleibenden Abstand zueinander. An einer bestimmten Stelle des Trägers 3 wird dann der Abstand der Karbonfasern 5 zueinander bedarfsweise verändert oder einzelne Karbonfasern 5 in dem Webmuster des Trägers 3 deaktiviert (siehe nachfolgende Ausführungen), um in diesem Bereich eine erhöhte bzw. reduzierte Heizleistung zu gewährleisten.

[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Teil der Karbonfasern, die in den Träger 3 eingewoben sind, dadurch deaktiviert, dass sie durchtrennt werden. Im Bereich dieser durchtrennten Karbonfasern ist folglich ein elektrischer Stromfluss nicht möglich und damit eine Erwärmung der betreffenden Karbonfaser nicht gegeben. Durch gezielte Auswahl derjenigen Karbonfasern, die deaktiviert werden sollen, kann die Einstellung einer gezielten Heizcharakteristik über die Gesamtfläche des Trägers 3 eingestellt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0029] 

1

Flächenheizkörper

2

Platte

3

Träger

4

Glasfaser

5

Karbonfaser

6

Fußteil

7

Fußteil

8

Klebeschicht

9

Deckplatte

10

elektrische Verbindung

Ansprüche

1. Elektrischer Flächenheizkörper mit

• einer Platte aus wärmeleitfähigem Material, insbesondere Naturstein, Keramik, Glas oder Metall, die bei Beheizung Wärme abstrahlt,

• einer mit der Platte in Verbindung stehenden elektrischen Heizeinrichtung zur Erhitzung der Platte,

• einer Halterung zur Befestigung des Flächenheizkörpers an einer Wand oder

• einem Fußteil zum Aufstellen des Flächenheizkörpers,

dadurch gekennzeichnet, dass
als elektrische Heizeinrichtung Karbonfasern (5) vorgesehen sind, die Bestandteile eines temperaturbeständigen Trägers (3) sind, der mit der Platte (2) in Kontakt steht.

2. Flächenheizkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem Träger (3) um ein flächiges Gewebe aus temperaturbeständigen Fasern handelt.

3. Flächenheizkörper nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Fasern Glasfasern (4) vorgesehen sind.

4. Flächenheizkörper nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Karbonfasern (5) in das Gewebe eingewoben sind.

5. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Karbonfasern (5) in unterschiedlicher Anordnung am Träger (3) vorgesehen sind.

6. Flächenheizkörper nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand der Karbonfasern (5) zueinander variiert.

7. Flächenheizkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand der Karbonfasern (5) im Randbereich des Trägers (3) geringer ist.

8. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Teil der Karbonfasern (5) aktiviert sind, d.h. Heizenergie erzeugt, wohingegen der andere Teil der Karbonfasern deaktiviert ist, d.h. keine Heizenergie erzeugt.

9. Flächenheizkörper nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Teil der Karbonfasern (5), der keine Heizenergie erzeugt, dadurch deaktiviert ist, dass die Karbonfasern (5) durchtrennt sind.

10. Flächenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 - 4 sowie 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Karbonfasern (5) in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind.

11. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Träger (3) auf die Platte (2) aufgeklebt ist.

12. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Abdeckplatte (6) vorgesehen ist, so dass sich der Träger (3) zwischen der Abdeckplatte (6) und der Platte (2) befindet.

13. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Karbonfasern (5) bereichsweise mit unterschiedlicher elektrischer Leistung betreibbar sind.

14. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Karbonfasern (5) mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand innerhalb des Trägers (2) vorgesehen sind.

15. Flächenheizkörper nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Karbonfasern (5) mit höherem elektrischen Widerstand im Randbereich des Trägers (3) befinden.

Zeichnung