DE3546408A1 - Einbaufertiges, tafelfoermiges heizelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein tafelförmiges Heizelement, bestehend aus einer Kunststoffplatte mit einer Viel­ zahl nebeneinander liegender Durchlaufkanäle, die durch eine Vielzahl nebeneinander liegender Trennwände voneinander getrennt sind, mit Verteilerräumen an gegenüberliegenden Enden der Kunststoffplatte, deren Flachseiten an den Stirnkanten abdichtend verbunden sind und die Verteilerräume nach außen abschließen, und mit nach außen abdichtend mit den jeweiligen Ver­ teilerräumen verbundenen Anschlußteilen zum Anschluß der jeweiligen Verteilerräume an den Vorlauf beziehungs­ weise Rücklauf einer Heizungsanlage.

Tafelförmige Heizelemente dieser Art sind aus der DE-OS 23 64 598.9 des gleichen Anmelders bekannt und besitzen eine Reihe besonderer Vorteile im Zusammen­ hang mit Fußbodenheizungen. Solche Heizelemente werden vorteilhafterweise aus Kunststoff im Extrusionsver­ fahren hergestellt. In der EU-PS 00 45 149 wird ein Verfahren beschrieben, nach dem solche tafelförmigen Heizelemente mit Anschlußverbindungen versehen werden können. Dazu werden beispielsweise an gegenüberliegenden Enden des Heizelementes die Trennwände durchtrennt, die die Durchlaufkanäle voneinander trennen. Anschlies­ send werden die Endkanten durch Verschweißen miteinander verbunden, so daß Verteilerräume entstehen, die mit ge­ eigneten Anschlußteilen versehen werden können.

Durch die DE-PS 32 41 842 wird vorgeschlagen, ein Anschluß­ element in die offenen, nicht verschweißten Endkanten des Heizelementes einzusetzen, das aus Gründen einer verbes­ serten Anströmung der Durchlaufkanäle u.a. mit einem bauchigen Bodenteil versehen ist. Das Heizelement wird jedoch von dem bauchigen Bodenteil einseitig in beträcht­ lichem Maße überragt. Das Anschlußstück zum Anschluß an den Vorlauf oder Rücklauf der Heizungsanlage verläuft in Verlängerung der Durchlaufkanäle. Heizelemente mit solchen Anschlußteilen und Anschlußstücken lassen sich nicht mehr ohne weiteres verlegen, besonders nicht im Do-it-yourself- Verfahren.

Bei Heizungsanlagen ist der Einbau von Druckausgleichs­ oder Expansionsgefäßen notwendig, um einen Ausgleich für die thermische Ausdehnung des Wärmeträgers zu schaffen. Dazu sind zusätzliche Rohrleitungen und ein oder gegebenen­ falls mehrere Druckausgleichsgefäße notwendig.

Angesichts der zunehmenden Tendenz zu Eigenbauleistungen und Do-it-yourself-Verfahren ist es erwünscht, auch im Bereich der Heizungsinstallation weitgehend vorge­ fertigte Einbauelemente zu liefern und die notwendigen Installationsarbeiten auf ein Minimum zu beschränken. Dazu ist es erforderlich, möglichst vollständig auf­ gebaute und trotzdem einfach verlegbare Baueinheiten zu schaffen, die nur noch ein Minimum an zusätzlichem Installationsaufwand erfordern, der möglichst mit ein­ fachen technischen Mitteln zu bewerkstelligen sein sollte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein im vorgenann­ ten Sinne einbaufertiges und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbares, tafelförmiges Heizelement zu schaffen, das beispielsweise durch übliche flexible Rohrleitungen ein­ fach und sicher an eine Heizungsanlage angeschlossen werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das tafelförmige Heizelement mit einer vorgegebenen An­ zahl von einseitig geschlossenen Durchlaufkanälen ver­ sehen ist, die gemeinsam eine Druckausgleichskammer bilden.

Bei Verwendung eines solchen tafelförmigen Heizelementes wird auf einfachste Weise der erwünschte Druck- be­ ziehungsweise Expansionsausgleich erhalten. Dabei ist die Zahl der zum Druck- beziehungsweise Expansions­ ausgleich dienenden Durchlaufkanäle verhältnismäßig gering gehalten, so daß die Heizleistung des tafel­ förmigen Heizelementes dadurch praktisch nicht beein­ flußt wird. Da zu jeder Heizungsanlage eine größere An­ zahl solcher tafelförmiger Heizelemente verlegt werden, steht auch ein hinreichend großes Ausgleichsvolumen zur Verfügung, selbst wenn in jedem einzelnen tafelförmigen Heizelement nur eine verhältnismäßig geringe Zahl von Durchlaufkanälen dafür vorgesehen sind, zum Beispiel nur 5 bis 10 solcher Durchlaufkanäle auf insgesamt 100 Durch­ laufkanäle.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen einbau­ fertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbaren, tafelförmigen Heizelementes ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das tafelförmige Heizelement auf einer Seite mit einer Wärmeisolation, insbesondere einer Schaum­ stoffschicht fest verbunden ist, die beispielsweise durch eine Klebverbindung mit dem tafelförmigen Heizelement verbunden ist. Dadurch läßt sich bei der Installation der Heizungsanlage der besondere Einbauschritt einer Isolierung der Heizelemente einsparen, da die Wärme­ isolierung zusammen mit dem tafelförmigen Heizelement verlegt wird.

Ein weiterer erheblicher Vorteil des einbaufertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbaren, tafelförmigen Heizelementes kann dadurch gewonnen werden, daß flach ausgebildete Anschlußteile an den jeweiligen Verteiler­ räumen vorgesehen werden, die das tafelförmige Heiz­ element auf keiner flachen Seite um mehr als 2 mm über­ ragen und abdichtend und übergreifend fest mit den gegen­ überliegenden Flachseiten der Verteilerräume, insbesondere durch Schweißen wie Ultraschallschweißen verbunden sind.

Ein solches Anschlußteil hat gegenüber den bekannten Anschlußteilen den Vorteil, daß es praktisch in der Ebene des tafelförmigen Heizelementes angeordnet ist und dieses auf keiner flachen Seite in nennenswertem Umfang überragt. Mit solchen Anschlußteilen versehene tafelförmige Heizelemente können unmittelbar und ohne besondere Vorbereitungen auch im Do-it-yourself-Ver­ fahren verlegt werden, da an ihren Anschlußteilen im Gegensatz zu den bekannten Heizelementen dieser Art kein Raum geschaffen werden muß, der die mindestens auf einer Seite beträchtlich über das Heizelement vorstehen­ den Anschlußteile aufnimmt.

Das Anschlußteil ist auch übergreifend mit den Flach­ seiten des Verteilerraumes verbunden, wodurch im Ver­ gleich mit einem zwischen den Flachseiten eingesetzten Anschlußteil nicht nur die Herstellung der Verbindung zwischen dem Anschlußteil und dem Verteilerraum des tafelförmigen Heizelementes erheblich vereinfacht wird, sondern insbesondere auch eine größere Sicherheit der Verbindung gegen erhöhten Innendruck innerhalb des tafelförmigen Heizelementes beziehungsweise der Heizungsanlage erreicht wird.

Vorteilhafterweise verläuft bei dem erfindungsgemäßen, einbaufertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verleg­ baren, tafelförmigen Heizelement das Anschlußstück quer zu den Durchlaufkanälen, und die Anschlußstücke mehrerer nebeneinander angeordneter Heizelemente bilden einen in der Ebene der Heizelemente geradlinig verlaufenden Ab­ schluß. Verbleibende Freiräume zwischen den Stirnseiten der verlegten Heizelemente und Bauwerkswänden können dann mit einfachen Abdeckplatten aus Holz oder einem an­ deren geeigneten Material abgedeckt werden, ohne daß ein Verguß mit Estrich oder dergleichen erforderlich ist. Die Verlegung im Do-it-yourself-Verfahren wird dadurch besonders erleichtert.

In der vorstehend beschriebenen Weise läßt sich somit ein tatsächlich einbaufertiges und im Do-it-yourself- Verfahren verlegbares, tafelförmiges Heizelement erhalten, das als geschlossene Baueinheit in einfachster Weise und ohne besondere Zusatzarbeiten verlegt und unmittelbar an den Vorlauf und Rücklauf einer Heizungsanlage ange­ schlossen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen einbau­ fertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbaren, tafelförmigen Heizelementes ist in den Abbildungen dar­ gestellt und wird nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße einbaufertige, tafel­ förmige Heizelement;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen anderen Ausschnitt des in Fig. 1 dar­ gestellten tafelförmigen Heizelementes;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Heizelementes.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Teil eines einbau­ fertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbaren, tafelförmigen Heizelementes 1, das aus extrudiertem Kunststoff besteht und eine große Anzahl parallel in Längsrichtung verlaufender Trennwände 2 enthält, zwischen denen sich Durchlaufkanäle 3 erstrecken. An beiden Stirnseiten des tafelförmigen Heizelementes 1 sind die Trennwände 2 durchgetrennt, und die gegenüber liegenden Flachseiten 4 sind unter Ausbildung einer Schweißnaht 5 miteinander abdichtend verschweißt. Die Tiefe, bis zu der die Durchtrennung erfolgt, ist in Fig. 1 und 2 durch gestrichelte Linien angedeutet. Es entsteht auf diese Weise an jeder Seite des tafel­ förmigen Heizelementes 1 ein Verteiler oder Verteiler­ raum 6.

Solche tafelförmigen Heizelemente 1 können unterschied­ lich ausgebildet werden. In einem praktischen Ausführungs­ beispiel beträgt die Länge ca. 1 m und die Breite ca. 50 cm; die Trennwände 2 besitzen ca. 1 mm Stärke und die Durch­ laufkanäle 3 haben eine lichte Weite von ca. 4 mm. In dem genannten praktischen Ausführungsbeispiel verteilen sich über 90 Durchlaufkanäle 3 auf die gesamte Breite von ca. 50 cm.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des einbaufertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verleg­ baren, tafelförmigen Heizelementes 1 enthält fünf symmetrisch zur Mitte angeordnete, einseitig geschlos­ sene Durchlaufkanäle 3′. Solche Durchlaufkanäle 3′ können auch unsymmetrisch zur Mitte angeordnet sein und sind bevorzugt zu dem vorlaufseitigen Verteilerraum 6 hin offen. Sie wurden in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel dadurch erhalten, daß vorgewählte Durchlauf­ kanäle 3 an ihren dem vorlaufseitigen Verteilerraum 6 gegenüber liegenden offenen Enden zum Beispiel durch Anwendung von Ultraschall oder dergleichen unter Aus­ bildung von Schließstellen 7 zugeschweißt wurden. Die einseitig geschlossenen Durchlaufkanäle 3′ bilden während des Betriebs der Heizungsanlage, an die das tafelförmige Heizelement 1 angeschlossen ist, eine integrierte Druck- und Expansionskammer, deren Luft­ volumen den Druckschwankungen in der Heizungsanlage folgt und so den erwünschten Druck- bzw. Expansionsausgleich bewirkt. Die Anzahl der für diesen Zweck ausgebildeten, einseitig geschlossenen Durchlaufkanäle 3′ kann je nach den Anforderungen der Heizungsanlage, an die das tafel­ förmige Heizelement 1 angeschlossen ist, und nach der Größe des tafelförmigen Heizelementes 1 auch größer oder kleiner als 5 sein. In jedem Falle ist aber die Anzahl der einseitig geschlossenen Durchlaufkanäle 3′ im Vergleich zu der Zahl der beidseitig offenen Durchlauf­ kanäle 3 klein, so daß die Heizleistung des tafelförmigen Heizelementes 1 durch die Anwesenheit der integrierten Druck- und Expansionskammer nicht oder nur vernachlässigbar beeinflußt wird.

Bei tafelförmigen Heizelementen 1, bei denen der Verteiler 6 an einer Seite unterteilt ist, so daß der Vorlauf und der Rücklauf der Heizungsanlage auf der gleichen Seite an das tafelförmige Heizelement 1 angeschlossen sind, wird die integrierte Druck- und Expansionskammer in entsprechen­ der Weise durch einseitig geschlossene Durchlaufkanäle gebildet.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht einen anderen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäß ausgebildeten, einbaufertigen und im Do-it-yourself-Verfahren verlegbaren, tafelförmigen Heiz­ element 1, in dem ein Anschlußteil 10 erkennbar ist. Die­ ser Anschlußteil 10 kann an jeder geeigneten Stelle, also mittig oder seitlich oder allgemein zwischen den seitlichen Begrenzungen an dem zugehörigen Verteilerraum 6 ange­ schlossen sein. Dazu erstreckt sich die Schweißnaht 5 nicht über die gesamte Breite der Stirnseite des tafel­ förmigen Heizelementes 1, und das zweckmäßigerweise eben­ falls aus Kunststoff bestehende Anschlußstück 10 ist in diesem nicht verschweißten Bereich mit den beiden Flach­ seiten 4 des tafelförmigen Heizelementes 1 fest und ab­ dichtend verbunden. Die Verbindung erfolgt durch Ver­ kleben, Verschweißen oder jedes andere geeignete, übliche Verfahren, nach dem Kunststoffteile fest und abdichtend miteinander verbunden werden können; insbesondere Ultra­ schallschweißen hat sich dafür als geeignet erwiesen.

Das Anschlußteil 10 ist zu den Durchlaufkanälen 3 des zugehörigen Verteilerraums 6 offen und erstreckt sich in der Breite über eine vorgegebene Anzahl, zum Beispiel 5 bis 10 solcher Durchlaufkanäle 3. In der Schnittdar­ stellung von Fig. 3 erkennt man, daß das Anschlußteil 10 übergreifend mit den Enden der Flachseiten 4 des tafel­ förmigen Heizelementes 1 verbunden ist. Dadurch läßt sich die Verbindung nicht nur am einfachsten herstellen, son­ dern ist auch gegen eine Erhöhung des Innendruckes in dem eingebauten, tafelförmigen Heizelement 1 beziehungs­ weise der zugehörigen Heizanlage gesichert.

Das Anschlußteil 10 liegt praktisch in einer Ebene mit dem tafelförmigen Heizelement 1 und überragt dessen Flach­ seiten 4 nur unwesentlich, vgl. Fig. 3 und 4, nämlich maximal um bis zu 2 mm. Ein Anschlußstück 11 erstreckt sich in einer Ebene mit dem Anschlußteil 10 und verläuft quer zu den Durchlaufkanälen 3. Das Anschlußstück 11 ist mit Rippen 12 oder anderen geeigneten Mitteln zur sicheren und abdichtenden Verbindung mit einer flexiblen Rohr­ leitung wie einem Schlauch versehen, der an den Vorlauf oder Rücklauf einer Heizungsanlage angeschlossen werden kann. Zweckmäßigerweise sind das Anschlußteil 10 und das Anschlußstück 11 aus einem Stück gebildet.

Fig. 3 und 4 zeigen auf einer Seite des tafelförmigen Heizelementes 1 eine Wärmeisolation, die in dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel aus einer Schaumstoff­ schicht 8 besteht, die praktisch die gesamte Unterseite des tafelförmigen Heizelementes 1 abdeckt und daran durch eine Klebverbindung befestigt ist.

Insgesamt wird so ein einbaufertiges und im Do-it-yourself- Verfahren verlegbares, tafelförmiges Heizelement mit in­ tegriertem Druck; beziehungsweise Expansionsausgleich er­ halten. Die Anschlußteile und deren abgewinkelte Anschluß­ stücke liegen praktisch in der Ebene des Heizelementes und ermöglichen Daher eine plane Auflage mit flach auf­ liegenden und im wesentlichen geraden Stirnwänden, so daß für die Verlegung keine besonderen Arbeiten, zum Beispiel Ausbildung von Vertiefungen in der Auflagefläche und dergl., erforderlich sind. Zwischen den Stirnflächen der ver­ legten Heizelemente und den Bauwerkswänden verbleibende Freiräume können ohne die Notwendigkeit eines Vergusses mit Estrich oder dergleichen einfach mit zum Beispiel Holzplatten abgedeckt werden. Da auch die Wärmeisolation bereits in das Heizelement integriert ist und dessen An­ schlußteile schon werkseitig mit flexiblen Rohrleitungen versehen werden können, werden somit nicht nur besonders leicht und schnell verlegbare Heizelemente bereitgestellt, sondern auch im Do-it-yourself-Verfahren verlegbare, tafel­ förmige Heizelemente mit dem denkbar einfachsten Instal­ lationsaufwand, sei es für die Ausrüstung von Neubauten, sei es für die Nachrüstung von Altbauten.

Claims (9)

1. Tafelförmiges Heizelement, bestehend aus einer Kunststoffplatte mit einer Vielzahl nebeneinander liegender Durchlaufkanäle, die durch eine Vielzahl nebeneinander liegender Trennwände voneinander ge­ trennt sind, mit Verteilerräumen an gegenüberliegen­ den Enden der Kunststoffplatte, deren Flachseiten an den Stirnkanten abdichtend verbunden sind und die Verteilerräume nach außen abschließen, und mit nach außen abdichtend mit den jeweiligen Ver­ teilerräumen verbundenen Anschlußteilen zum Anschluß der jeweiligen Verteilerräume an den Vorlauf be­ ziehungsweise Rücklauf einer Heizungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das tafelförmige Heiz­ element (1) mit einer vorgegebenen Anzahl von ein­ seitig geschlossenen Durchlaufkanälen (3′) versehen ist, die gemeinsam eine Druckausgleichskammer bilden.

2. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig geschlossenen Durchlaufkanäle (3′) vorlaufseitig offen sind.

3. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufseitig offenen, ein­ seitig geschlossenen Durchlaufkanäle (3′) unmittel­ bar nebeneinander angeordnet sind.

4. Tafelförmiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das tafelförmige Heizelement (1) auf einer Seite fest mit einer wärme­ isolierenden Schaumstoffschicht (8) verbunden ist.

5. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffschicht (8) auf die eine Seite des tafelförmigen Heizelementes (1) aufgeklebt ist.

6. Tafelförmiges Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das tafelförmige Heizelement (1) mit flach ausgebildeten Anschluß­ teilen (10) versehen ist, die das tafelförmige Heiz­ element (1) auf keiner flachen Seite mehr als ca. 2 mm überragen und abdichtend und übergreifend fest mit den gegenüberliegenden Flachseiten (4) der je­ weiligen Verteilerräume (7) verbunden sind, und daß jedes Anschlußteil (10) ein in der Ebene des tafel­ förmigen Heizelementes (1) liegendes Anschlußstück (11) zum Anschluß an die Vorlaufleitung beziehungsweise Rücklaufleitung der Heizungsanlage aufweist.

7. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußteil (10) mit den Flachseiten (4) des zugehörigen Verteilerraums (7) durch Verschweißen verbunden ist.

8. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes Anschlußteil (10) über höchstens die halbe Breite des tafelförmigen Heizelementes (1) erstreckt.

9. Tafelförmiges Heizelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (11) quer zu den Durchlaufkanälen (3) verläuft und daß die Anschluß­ stücke (11) mehrerer nebeneinander angeordneter Heiz­ elemente (1) einen in der Ebene der Heizelemente (1) geradlinig verlaufenden, stirnseitigen Abschluß bilden.