DE3916963A1

DE3916963A1 - Spiral tubular element for electric immersion water heater - has plane upper surface and lower surface secured by solder to bed of shallow tray

Info

Publication number: DE3916963A1
Application number: DE19893916963
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Dipl Phys Neimanns
Original assignee: CONTI ELEKTRA HEIZELEMENTE
Current assignee: CONTI ELEKTRA HEIZELEMENTE
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1990-11-29
Also published as: ATA283589A; AT398673B

Abstract

The element (1) is fixed e.g. by soldering into a shallow circular tray of stainless steel. It is tightly wound from a tube of readily deformable Al or alloy, with its ends (4, 5) upturned at a slight angle for ease of electrical connection. A compact element with a defined outer surface is formed by capillary penetration of solder from the bed of the tray (2) into the very narrow spaces between the adjacent turns. ADVANTAGE - Heating power comparable with that of prior-art elements is achievable with smaller winding dia. and specific thermal loading.

Description

Heizkörper mit spiralförmig angeordnetem Rohrheizkörper werden unter anderem in elektrischen Geräten zur Heißwasserbereitung eingesetzt. Bekannt ist es, auf die Außenseite eines Trägers (Heizschale oder Heizplatte) einen Rohrheizkörper spiralförmig anzuordnen und durch Löten mit dem Träger zu verbinden. Hierzu wurde bisher der Rohrheizkörper im unverdichteten Zustand unter Belassung eines definierten Abstandes zwischen jeder Windung spiralförmig gewickelt, anschließend mittels einer Preßmatritze mit meist dreieckförmigem Profil verdichtet und dann mit dem Träger verbunden.Radiators with a spiral tubular heater among other things in electrical devices for hot water preparation used. It is known on the outside of a carrier (Heating bowl or heating plate) a tubular heater to be arranged and connected to the carrier by soldering. For this was previously the tubular heater in the undensified state Leave a defined distance between each turn wrapped spirally, then using a press die compressed with mostly triangular profile and then with the Carrier connected.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß der Heizkörper bei vorgegebener Heizleistung infolge des zwangsläufig vorzusehen den Abstandes zwischen den Windungen im Durchmesser relativ groß wird.The disadvantage of this method is that the radiator at predetermined heating capacity due to the inevitable provision the distance between the turns in diameter relative gets big.

Ein weiterer Nachteil bei diesen bekannten Heizkörpern ist der relativ hohe spezifische Wärmefluß im Bereich der Heizelemente. Bei Erwärmung von relativ schlecht leitenden Medien, wie z.B. Milch, kommt es leicht zum Anbrennen des Mediums. Ziel ist es deshalb, die spezifische Wärmebelastung unterhalb einer kriti schen Grenze zu senken, z.B. bei Milch unter 7 W/cm².Another disadvantage of these known radiators is the relatively high specific heat flow in the area of the heating elements. When relatively poorly conductive media, such as milk, are heated, the medium burns easily. The aim is therefore to lower the specific heat load below a critical limit, e.g. for milk below 7 W / cm ² .

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, gegenüber dem Stand der Technik eine Verbesserung zu schaffen, insbesondere einen Heizkörper anzugeben, der bei vergleichbarer Heizleistung einen geringeren Wickeldurchmesser als bekannte Konstruktionen aufweist und der eine geringere spezifische Wärmebelastung zuläßt. The invention specified in claim 1 has the object reasons, an improvement over the prior art create, in particular to specify a radiator that at comparable heating output a smaller winding diameter than known constructions and the less allows specific heat load.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Windungen des Rohrheiz körpers mit im wesentlichen ebenen Flächen einerseits aneinan der liegen und andererseits am Träger anliegen, läßt sich ein verbesserter Wärmefluß mit geringerer spezifischer Wärmebela stung sowie ein geringeres Einbaumaß erzielen. Durch das prak tisch abstandsfreie Wickeln der Windungen ergibt sich auch noch ein fertigungstechnischer Vorteil. Zum Anlöten des Wickelpake tes braucht lediglich der Träger, also die Heizschale oder die Heizplatte, oder die Unterseite des Wickelpaketes mit Lot be strichen zu werden; bei Erwärmung füllen sich infolge der Ka pillarwirkung kleinste Zwischenräume zwischen den Windungen mit Lot, so daß schließlich nach dem Löten ein kompakter Heizblock vorliegt.Characterized in that, according to the invention, the turns of the tubular heating body with essentially flat surfaces the lie and on the other hand rest on the carrier, can be improved heat flow with lower specific heat balance stung and achieve a smaller installation dimension. Because of the prak Table-free winding of the turns also results a manufacturing advantage. For soldering the winding package It only needs the carrier, i.e. the heating bowl or the Heating plate, or the underside of the winding package with solder to be deleted; when heated, the Ka the smallest gaps between the turns Solder, so that after soldering, a compact heating block is present.

Vorteilhafterweise sind die Windungen des Rohrheizkörpers im Querschnitt etwa rechteckig. Diese Form wird nach dem erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahren dadurch erzielt, daß, aus gehend von einem Rohrheizkörper mit rundem Querschnitt, im nicht verdichteten Zustand der Rohrheizkörper zunächst spiral förmig mit dicht aneinander liegenden Windungen vorteilhafter weise leicht abflachend gewickelt wird, anschließend der Rohr heizkörper in einem Gesenk mit einem flachen Stempel verdichtet wird und danach auf der Trägerplatte befestigt wird. Das Gesenk umschließt zweckmäßigerweise die Außen- und Innenkonturen des Winkelblockes. Dieses Verfahren hat unter anderem den weiteren Vorteil, daß, nachdem der Stempel der Preßmatritze sehr einfach gestaltet sein kann, keine Einpaßprobleme mit der Preßmatritze auftreten, wie dies bei profilierten Preßmatritzen der Fall ist.The turns of the tubular heater are advantageously in the Cross section approximately rectangular. This form is invented after Production method according to the invention achieved in that going from a tubular radiator with a round cross section, in Uncompressed state of the tubular heater first spiral shaped with turns close to each other more advantageous is wound slightly flattened, then the tube radiator compressed in a die with a flat stamp is and then attached to the support plate. The die expediently encloses the outer and inner contours of the Angular block. Among other things, this method has the other Advantage that after the stamp of the press die very easily can be designed, no fitting problems with the press die occur, as is the case with profiled press dies is.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing explained below.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Heizkörper in einer Drauf sicht, und Fig. 1 shows the radiator according to the invention in a plan view, and

Fig. 2 zeigt den Heizkörper im Schnitt entlang der Linie 2/2 in Fig. 1. Fig. 2 shows the radiator in section along the line 2/2 in Fig. 1st

Der Heizkörper besteht aus einem allgemein mit 1 bezeichneten Rohrheizkörperblock, der in einer Vertiefung 2 einer als Träger dienenden Edelstahlschale 3 wärmeleitend z.B. durch Löten befe stigt ist. Die einzelnen Windungen 1 a, 1 b, 1 c, 1 d des Rohrheiz körperblockes 1 liegen dicht aneinander, die Enden 4, 5 sind zum besseren elektrischen Anschluß leicht schräg gestellt. Aus gangsmaterial ist ein im Querschnitt runder Rohrheizkörper aus gut verformbarem Material, vorzugsweise aus Aluminium oder ei ner Aluminium-Legierung. Der Rohrheizkörper wird zunächst Lage an Lage eng gewickelt, und zwar vorteilhafterweise leicht ab flachend. Anschließend wird er in einem Gesenk mit flachem Stem pel soweit zusammengedrückt, daß einerseits die erforderliche Verdichtung des im Rohrheizkörper befindlichen Isolationsmate riales und andererseits ein flächiges Aneinanderliegen der der Edelschäle 3 zugewandten Flächen 6 und der den Windungen zuge kehrten Flächen 7 gegeben ist. Das Gesenk ist hierzu so gestal tet, daß es den Wickelblock sowohl in der im Ausführungsbei spiel gezeigten ovalen Außenkontur umschließt, als auch den mit 8 bezeichneten Raum im Zentrum des Wickelblockes füllt, zumin dest die Innenkontur des Wickelblockes begrenzt. Im verdichte ten Zustand ergibt sich dann die in Fig. 2 im Querschnitt darge stellte rechteckige Querschnittsform. Der so geschaffene Wickel block wird danach mit der Schale durch Löten verbunden. Hierzu braucht lediglich die Schale oder die Unterseite des Wickel blockes mit Lot bestrichen zu werden; beim Erwärmen steigt das Lot infolge Kapillarwirkung zwischen den Windungen hoch und füllt so selbst kleinste Zwischenräume aus, so daß nach dem Lö ten ein in sich fester, kompakter Heizkörper mit einer homogen abschließenden Außenfläche vorliegt.The radiator consists of a generally designated 1 tubular heater block, which is heat-conductive in a depression 2 of a stainless steel shell 3 serving as a carrier, for example by soldering. The individual turns 1 a , 1 b , 1 c , 1 d of the tubular heating block 1 are close together, the ends 4 , 5 are slightly inclined for better electrical connection. A tubular heating element with a round cross-section made of easily deformable material, preferably made of aluminum or an aluminum alloy, is made from the starting material. The tubular heating element is initially wound layer by layer, advantageously with a slight flattening. Then he is pressed together in a die with a flat stem so far that, on the one hand, the required compression of the insulating material located in the tubular heating element and, on the other hand, a flat contact of the noble shells 3 facing surfaces 6 and the windings facing surfaces 7 is given. The die is designed for this purpose so that it encloses the winding block both in the oval outer contour shown in the exemplary embodiment, and also fills the space designated 8 in the center of the winding block, at least limiting the inner contour of the winding block. In the compressed state, the rectangular cross-sectional shape shown in FIG. 2 is shown in FIG. 2. The winding block thus created is then connected to the shell by soldering. To do this, only the shell or the underside of the winding block needs to be coated with solder; when heated, the solder rises due to capillary action between the turns and fills even the smallest gaps, so that after the soldering is a solid, compact radiator with a homogeneous final outer surface.

Alternativ zu der dargestellten rechteckigen Querschnittsform für den gewickelten Rohrheizkörper kann auch eine ovale Quer schnittsform vorgesehen werden.As an alternative to the rectangular cross-sectional shape shown an oval cross can also be used for the wound tubular heater sectional shape can be provided.

Claims

1. Radiator with a spirally wound Rohrheizkör by, which is thermally connected to a carrier, characterized in that the Win applications ( 1 a to 1 d ) of the tubular heater ( 1 ) with substantially flat surfaces ( 6 , 7 ) on the one hand lie, and on the other hand connected to the carrier ( 3 ).

2. Radiator according to claim 1, characterized in that the turns ( 1 a to 1 d ) of the tubular heater ( 1 ) in the connected to the carrier ( 3 ) are approximately rectangular in cross section.

3. Radiator according to claim 1 or 2, characterized in that the tubular heater ( 1 ) is arranged in a recess ( 2 ) of a stainless steel shell ( 3 ).

4. Radiator according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the tubular radiator jacket made of a relatively easily deformable material, preferably Aluminum or an aluminum alloy.

5. Radiator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tubular heater ( 1 ) is connected by soldering to the carrier ( 3 ).

6. A method for producing a radiator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a tubular heater ( 1 ) with a round or oval Man telquerschnitt in the uncompressed state spirally with closely adjacent turns ( 1 a to 1 d ) advantageously easily is flattened wound, the tube thus wound radiator in a die with a flat stamp is compressed so far that essentially flat contact surfaces ( 6 , 7 ) result, and the winding block is then ver with a carrier (heating plate or heating bowl) by soldering or the like is bound.