DE2322509A1

DE2322509A1 - ELECTRIC TUBULAR RADIATOR AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Info

Publication number: DE2322509A1
Application number: DE2322509A
Authority: DE
Inventors: Robert Kreikenbohm
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1973-05-04
Filing date: 1973-05-04
Publication date: 1974-11-21

Description

Elektrischer Rohrheizkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Rohr, welches durch Anschluß an eine elektrische Spannungsquelle zugleich als Heizkörper und als Führung für ein zu erhitzendes Medium verwendbar ist. Electric tubular heater and process for its manufacture The The invention relates to a pipe, which by connection to an electrical voltage source Can also be used as a radiator and as a guide for a medium to be heated is.

Es sind solche Rohre als stählerne Dampfrohre bekannt.Such pipes are known as steel steam pipes.

Durch den relativ geringen spezifischen elektrischen Widerstand dieser und auch anderer metallener Rohre ist die Verwirklichung der zugrundeliegenden Idee aber praktisch unmöglich, weil damit eine nennenswerte Heizleistung bei gleichzeitigem Erhalt verwendbarer Rohrdimensionzn nicht zu erbringen ist. Rohre volikommen aus einem Metall hohen spezifischen elektrischen Widerstandes aber, würden viel zu teuer werden, bei außerdem mangelnder mechanischer Festigkeit.Due to the relatively low specific electrical resistance of these and also other metal pipes is the realization of the underlying idea but practically impossible, because with it a significant heating output at the same time Preservation of usable pipe dimensions cannot be achieved. Pipes come out completely a metal with a high electrical resistivity would, however, be much too expensive with a lack of mechanical strength.

Außerdem entsteht das Problem der elektrischen Isolierung der Rohre nach außen hin, das bei der bekannten Bauart in keiner Weise gelöst ist, so daß allein schon von dort her eine Verwendung prinzipiell nur sehr eingeschränkt möglich sein würde.In addition, the problem of electrical insulation of the pipes arises to the outside, which is in no way solved in the known design, so that From this point of view alone, use is in principle only possible to a very limited extent would be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem diese bisher noch bestehenden Probleme gelöst sind, s9 daß derartige Rohre überall wirksam und gefahrlos in verschiedenen Abmessungen verwendet werden können, d.h. eine praktische Ausführung des bekannten Grundprinzipes -mit seinen auf der Hand liegenden Vorteilen (zum Beispiel wesentliche Verbilligung und Raumersparnis bei vielen Verwendungszwecken) - überhaupt erst möglich wird.The invention is based on the object of providing a pipe of the type mentioned at the beginning To create a genre in which these hitherto existing problems have been solved, s9 that such pipes are effective and safe everywhere in various places Dimensions can be used, i.e. a practical implementation of the known basic principle -with its obvious advantages (for example substantial reduction in price and space saving for many purposes) - becomes possible in the first place.

Erfindurgsgemäß wird die gestellte Aufgabe gelöst durch den Aufbau des in Rede stehenden Rohres aus zwei aufeinandfrliegenden, zu einem Körper unlösbar miteinander verbundenen Rohrmantelschichten, deren innere aus einem elektrisch leitendem Material von zugleich hoher Wärmefestigkeit und hohem spezifischen elektrischen Widerstand und deren äußere aus einem elektrisch isolierendem Material besteht, das sowohl hochtemperaturfest als auch von mechanisch hoher Festigkeit ist.According to the invention, the object is achieved by the structure of the tube in question made of two superimposed, inseparable into one body interconnected pipe jacket layers, the inner of which consists of an electrically conductive Material of high heat resistance and high specific electrical strength at the same time Resistance and the outside of which consists of an electrically insulating material, which is both high temperature resistant and mechanically high strength.

Dabei besteht beispielsweise in vorteilhafter Weise das Material der inneren Schicht größtenteils aus Molybdän und Silizium. Für die Herstellung ist es ausserdem in Weiterbildung der Erfindung günstig, wenn die Materialien beider Schichten von extrudierbarer Beschaffenheit sind.In this case, for example, there is advantageously the material of inner layer mostly made of molybdenum and silicon. For making is It is also advantageous in a further development of the invention if the materials of both Layers are extrudable in nature.

Die neuartigen Rohre eignen sich in hervorragender Weise etwa als elektrisch beheizte Durchlauferhitzer, wenn sie zum Beispiel in Batterien, Wendeln, Rohrschlangen, Spiralen usw. angeordnet werden. Separate Heizkörper, besondere Führungsteile usw. kommen in Fortfall, so daß im Vergleich zu bekannten Durchlauferhitzern eine ganz wesentlich einfachere und billigere Bauart möglich wird. Aber auch für andere Zwecke, zum Beispiel als beheizte Oberlaufrohre in Warmwasserspeichern, sowie infolge ihrer besonders kompakten und einfachen Konstruktion in verschiedensten Biegeformen - als zusätzlich leicht einzubauende Heizungen für Flüssigkeiten in Geräten der verschiedensten Art, können die erfindungsgemäßen Rohre Verwendung finden.The new pipes are ideally suited for example as electrically heated instantaneous water heaters, for example if they are in batteries, coils, Coiled tubes, spirals, etc. are arranged. Separate radiators, special guide parts etc. come in omission, so that in comparison to known instantaneous water heaters a much simpler and cheaper design is possible. But also for other purposes, for example as heated overflow pipes in hot water tanks, as well due to their particularly compact and simple construction in various Bending forms - as additional, easy-to-install heaters for liquids in The pipes according to the invention can be used for devices of the most varied types.

In Weiterbildung der Erfindung wird der elektrische Anschluß vorteilhaft in verketteter Mehrphasenschaltung ausgeführt, wobei auf der Rohrlänge, in der inneren, leitenden Rohrmantelschicht, abwechselnd Abgriffe für die Phasenleitungen und Mittelpunktleiter vorgesehen sind. In a further development of the invention, the electrical connection is advantageous executed in chained multiphase circuit, whereby on the pipe length, in the inner, conductive pipe jacket layer, alternating taps for the phase lines and center conductor are provided.

An den Längsenden des Rohres können ferner zufolge der Erfindung außerhalb des Bereiches der elektrischen Ans--hlUsse durch eine jeweils durch zusätzlich - etwa mittels Beschichtung oder Einsatz - in entsprechender Länge eingebrachte, innere Schicht elektrisch isolierenden Materials an sich bekannte isolierende Wasservorlaufstrecken geschaffen sein.At the longitudinal ends of the tube can also according to the invention outside the area of the electrical connections through an additional for example by means of a coating or insert - internal ones introduced in the appropriate length Layer of electrically insulating material known insulating water supply lines be created.

Zur vorteilhaften Weiterausbildung der Erfindung gehört auch ein Verfahren zur Herstellung der in Rede stehenden Rohre, welches sich vor allem dadurch auszeichnet, daß beide Rohrmantelschichten zugleich und gemeinsam als Rohrkörper aus einer Düse extrudiert werden. Unter anderem kann eine Verformung des fertigen Rohres - zum Beispiel zu Wendeln oder Rohrschlangen - sehr günstig direkt nach einer solchen Extrusion angeschlossen werden. Das ganze Verfahren ist natürlich auch vorteilhaft verwendbar zur Herstellung von Rohren mit einem zweischichtigen Rohrmantel aus anderen Materialien als den hier genannten.A method also belongs to the advantageous further development of the invention for the production of the pipes in question, which is characterized above all by that both pipe jacket layers at the same time and together as a pipe body from a nozzle be extruded. Among other things, a deformation of the finished pipe - to Example of coils or coiled pipes - very cheap directly after one Extrusion be connected. The whole process is natural can also be used advantageously for the production of pipes with a two-layer Pipe jacket made of materials other than those mentioned here.

Durch die schematischen zeichnerischen Darstellungen wird die Erfindung in Form vun Beispielen weiter erläutert.The invention is illustrated by the schematic drawings further explained in the form of examples.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Rohr in gerader Ausführungsform in einem schematischen Längsschnitt und Figur 2 stellt die Extrusion eines solchen Rohres, ebenfalls in einem schematischen Längsschnitt dar. Figure 1 shows a pipe according to the invention in a straight embodiment in a schematic longitudinal section and Figure 2 shows the extrusion of such Rohres, also in a schematic longitudinal section.

Das dargestellte Rohr 1 findet zum Beispiel als Durchlauferhitzer - vorzugsweise für Wasser - oder Teil eines solchen Verwendung. Pfeile A geben die Strömungsrichtung des darin zu erhitzenden Wassers an. Man erkennt die beiden Mantelschichten 2, 3, aus denen das Rohr 1 besteht. Die äußere Schicht 2 aus elektrisch isolierendem Material mit guten Festigkeitseigenschaften auch unter Wärmebelastung kann zum Beispiel bei entsprechender Dimensionierung auch aus einem besonders hochwertigem Kunststoff gebildet sein. Die innere, als Heizleiter dienende Schicht 3 ist hier nur sehr dünn.The tube 1 shown is used, for example, as a water heater - preferably for water - or part of such use. Arrows A indicate the Direction of flow of the water to be heated in it. You can see the two coat layers 2, 3 that make up the tube 1. The outer layer 2 made of electrically insulating Material with good strength properties even under thermal stress can for example If dimensioned accordingly, also made of a particularly high-quality plastic be educated. The inner layer 3, which serves as a heating conductor, is only very thin here.

Figur 1 läßt in ausreichender Deutlichkeit den elektrischen Anschluß des Rohres 1 erkennen. Im Beispiel liegt eineSternschaltung mit den Phasen R, S, T vor. Die Phasenbereiche werden von den Mittelpunktleitern Mp getrennt. In der inneren Schicht sind Abgriffe 4 (rein schematisch gezeicfinet) für die Phasenleitungen und Abgriffe 5 für den Mittelpunktleiter vorgesehen. Ober einen Differenzdruckschalter 6 erfolgt die gestufte Zuschaltung der einzelnen Phasen und damit der Heizungen in den einzelnen Rohrbereichen. Natürlich kann auch eine an sich bekannte elektronische Heizleistungsregelung Verwendung finden.FIG. 1 shows the electrical connection with sufficient clarity of the pipe 1 recognize. In the example there is a star connection with phases R, S, T before. The phase areas are separated from the center conductors Mp. In the inner layer are taps 4 (purely schematically drawn) for the phase lines and taps 5 provided for the center conductor. Via a differential pressure switch 6, the individual phases and thus the heaters are switched on in stages in the individual pipe areas. Of course, a known electronic Find heating power control use.

Mit 7 sind elektrisch isolierende Kunststoffeinsätze bezeichnet, die zusätzlich in das Rohr 1 eingebracht sind und an dessen Längsenden in der angegebenen Weise elektrisch isolierende Wasservorlaufstrecken schaffen.With 7 electrically insulating plastic inserts are referred to, the are also introduced into the tube 1 and at its longitudinal ends in the specified Create electrically insulating water supply routes in a wise manner.

Bei der Wahl der Materialien beider oben genannter Rohrmantelschichten als extrudierbare Massen findet eine Herstellungsweise Anwendung, die sich prinzipiell dadurch auszeichnet, daß beide Rohrmantelschichten 2, 3 zugleich und gemeinsam als Rohrkörper 1 aus einer Düse extrudiert werden, wie dies Figur 2 erläutert.When choosing the materials for both of the above-mentioned pipe jacket layers as extrudable masses, a method of production is used which in principle characterized in that both pipe jacket layers 2, 3 at the same time and together as Pipe body 1 are extruded from a nozzle, as Figure 2 explains.

Wie schon erwähnt,handelt es sich auch hier um eine rein schemaische Darstellung und es sollen durch die Zeichnung weder die Bauart der zu verwendenden Schneckenstrangpresse (oder dergleichen) noch Einzelheiten der Extrusionsdüse festgelegt werden.As already mentioned, this is also a purely schematic one Representation and it should be used by the drawing neither the type of Screw extruder (or the like) still set details of the extrusion nozzle will.

In der Figur 2 bezeichnen die Pfeil P den durch an sich bekannte Schneckenelemente 8 ausgeübten Druck auf die extrudierenden unterschiedlichen Massen 2a und 3a, welche getrennt der nicht näher dargestellten DUse 9 zugeführt, dort jedoch zugleich und gemeinsam aus dieser entsprechend ausgebildeten busse extrudiert werden und so den Rohrkörper 1 mit zweischichtigem Rohrmantel bilden.In FIG. 2, the arrow P denotes the screw elements known per se 8 pressure exerted on the extruding different masses 2a and 3a, which separately supplied to the nozzle 9, not shown, but there at the same time and be extruded together from this appropriately trained buses and so the Form tubular body 1 with a two-layer tubular jacket.

Pfeil B gezeichnet die Extrusionsrichtung.Arrow B shows the direction of extrusion.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Tube, which is connected to an electrical voltage source Can also be used as a radiator and as a guide for a medium to be heated is, g e k e n n z e i c h -n e t due to its structure of two superimposed, tubular casing layers (2, 3), which are inextricably linked to one another to form a body, of which inner (3) made of an electrically conductive material with high thermal stability at the same time and high electrical resistivity and their outer (2) from one electrical insulating material that is both high-temperature resistant and mechanically high strength is.

2. Tube according to claim 1, dadu rch g e k e n n z e i c h n e t that the material of the inner layer (3) consists largely of molybdenum and silicon.

3. Tube according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the materials of both layers are extrudable in nature.

4. Tube according to one of claims 1 to 3, g e k e n n -z e i c h n e t by its connection in a concatenated multi-phase circuit, with on the pipe length - in the inner, conductive pipe jacket layer - alternately taps (4, 5) for the phase lines and neutral conductors are provided.

5. Tube according to one of claims 1 to 4, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that at its longitudinal ends outside the range of electrical Connections through one there in addition - for example by means of coating or Use - electrically insulating inner layer (7) introduced in the appropriate length Material known per se insulating water supply lines are created.

6. Process for the production of a pipe with a two-layer pipe jacket, inter alia in the embodiment according to one of claims 3 to 5, characterized in that there are g e k e n n z e i c h n e t that both pipe jacket layers (2, 3) at the same time and together as a pipe body (1) Extruded from a nozzle.

L e r s e i t e