AT394296B - Selbstregelndes heizelement - Google Patents

Description

AT 394 296 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstregelndes Heizelement mit mindestens einem in einer Umhüllung angeordnetem Widerstands-Heizkörper aus stromleitendem Keramikmaterial mit einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes, welcher Heizkörper zwischen zwei unmittelbar an seinen Seitenflächen angedrückt anliegende Metallklötzchen, die elektrisch voneinander isoliert sind, eingefügt ist, an deren Außenfläche eine elektrische Isolierung angeordnet ist, wobei die der Wärmeübertragung nach außen dienende Außenfläche dieser Metallklötzchen größer als die Berührungsfläche zwischen dem Heizkörper und den Metallklötzchen ist.

Bei Heizelementen vorgenannter Art stellt sich die Energieaufnahme des an einer Spannungsquelle angeschlossenen Widerstands-Heizkörpers ohne weiteres Zutun, also ohne Schaltmaßnahme oder dergleichen, so ein, daß der Widerstands-Heizkörper eine bestimmte im wesentlichen von seiner Materialzusammensetzung abhängige Temperatur annimmt. Dies ergibt sich dadurch, daß der elektrische Widerstand des Widerstandsheizkörpers oberhalb einer bestimmten Temperatur stark zunimmt und demgemäß die Energieaufnahme aus der elektrischen Spannungsquelle sinkt. Dieser Wirkungszusammenhang hält nun zwar die Temperatur des an die Spannungsquelle angeschlossenen Widerstands-Heizkörpers selbst praktisch konstant, vermag aber die Temperatur der Umhüllung des Heizelementes, von der die erzeugte Wärme abgenommen wird, bei den bisher bekannt gewordenen bzw. beschriebenen Heizelementen dieser Art nicht im erwünschten Ausmaß konstant zu halten, und zwar insbesondere dann nicht, wenn die Wärmeabfuhr von der Umhüllung schwankt.

Dieser Nachteil rührt daher, daß der Wärmewiderstand, der zwischen dem Widerstands-Heizkörper und der Umhüllung vorliegt, ein Temperaturgefälle verursacht, dessen Größe von der von der Umhüllung abgeführten Wärmemenge abhängt, wozu vielfach noch kommt, daß sich der Wert des Wärmewiderstandes mit Änderung des Temperaturgefälles gleichfalls ändert. Dementsprechend kommt es zu unerwünschten Schwankungen der Temperatur der Umhüllung des Heizelementes, von der die Wärme abgenommen wird, obwohl der Heizkörper des Heizelementes eine praktisch konstante Temperatur hat.

Ziel der Erfindung ist es, ein selbstregelndes Heizelement zu schaffen, bei dem der vorstehend angeführte Nachteil behoben ist und bei dem auch die Umhüllung eine weitgehend konstante Temperatur hak

Das erfindungsgemäße selbstregelnde Heizelement eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Heizkörper, den beiden Metallklötzchen und der an der Außenfläche derselben angebrachten Isolierung bestehende Gebilde eng passend zwischen elastisch zusammendrückbare Wände eines Gehäuses eingefügt ist, welche von einer außen an diesen Wänden angreifenden Klammer zur Erzeugung des Andrucks zwischen den Metallklötzchen und dem Heizkörper zusammengepreßt sind.

Durch diese Ausbildung kann der vorstehend angeführten Zielsetzung auf konstruktiv einfache Weise sehr gut entsprochen werden. Es ergibt sich dabei durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein wesentlich geringerer Wärmewiderstand im Weg der Wärmeübertragung vom Heizkörper zur Umhüllung als bei den bisher üblichen Konzepten, bei denen eine elektrische Isolierung, die unmittelbar am Heizkörper anliegt, vorgesehen ist.

Weiters ergibt sich der Vorteil, daß das aus dem Heizkörper, den Metallklötzchen und einer an der Außenfläche desselben angebrachten Isolierung bestehende Gebilde in einfacher Weise in das Gehäuse einfügbar ist, da die Gehäusewände elastisch federnd angeordnet sind.

Mittels der Klammer, die die Gehäusewände zusammendrückt, ist auf einfache Art ein günstiger Wärmeübergang zwischen dem aus Heizkörper, den Metallklötzchen und einer an der Außenfläche derselben angebrachten Isolierung bestehenden Gebilde und der elastisch federnden Gehäusewände erreicht

Eine bevorzugte Ausführungsform des selbstregelnden Heizelementes ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch zusammendrückbaren Gehäusewände in an sich bekannter Weise mit einer zu erwärmenden Metallplatte integriert sind.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein geringer Wärmewiderstand erreicht, da die Wärme gleichmäßig über eine größere Oberfläche verteilt ist.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf in der Zeichnung dargestellte Beispiele weiter erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Die Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Heizelementes und

Fig. 2 eine entsprechende Ausführungsform, die mit einer zu erwärmenden Platte integriert ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Heizkörper (1) zwischen zwei plättchenförmige Metallklötzchen (2,3) eingefügt, und es ist das so entstandene Gebilde unter Zwischenlage einer Isolierung (21) in ein in Form einer metallenen U-Schiene (22) gebildetes Gehäuse eingesetzt. Die Isolierung (21) kann dabei je nach den speziellen Erfordernissen ein- oder mehrlagig ausgebildet sein, und man kann auch, zur Ausfüllung von Hohlräumen, die im Gebilde vorliegen, eine wärmeleitende Masse vorsehen.

Die Abmessungen des das Gehäuse bildenden U-Profils (22) sind so gewählt, daß die Wände (23, 24) das Gehäuse elastisch federnd an dem aus dem Heizkörper und den Metallklötzchen sowie der Isolierung bestehenden Gebilde anliegen. Um dabei einen noch besseren Änpreßdruck zu erzielen und damit den Wärmeübergang vom Heizkörper (1) zu den Metallklötzchen (2, 3) und weiter durch die Isolierung (21) zum Metallgehäuse zu verbessern, ist eine Klammer (25) vorgesehen, die die Wände (23, 24) zusammendrückt. Man kann dabei die Dimensionierung auch so wählen, daß die Klammer (25) im Sinne eines möglichst satten Anfügens der Wände (23, 24) an dem zwischen diese Wände eingefügten Gebilde die Wände (23,24) plastisch verformt.

Gemäß der Fig. 2 ist ein den Heizkörper (1) mit den daran anliegenden Metallplättchen (2, 3) und eine -2-

Claims (2)

1. AT 394 296 B mehrlagige Isolierung (21) U-artig umgebendes Metallgehäuse vorgesehen, welches mit einer Metallplatte (25), die erwärmt werden soll, integriert ist Auch in diesem Fall ist eine Klammer (25) vorgesehen, die die Wände (23, 24) des Metallgehäuses zusammendrückt und dadurch ein inniges Anliegen der Metallplättchen (2, 3) am Heizkörper (1) und einen niedrigen Wärmewiderstand zwischen diesen Metallplättchen und dem Metallgehäuse sicherstellt. PATENTANSPRÜCHE 1. Selbstregelndes Heizelement mit mindestens einem in einer Umhüllung angeordneten Widerstands-Heizkörper aus stromleitendem Keramikmaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes, welcher Heizkörper zwischen zwei unmittelbar an seine Seitenflächen angedrückt anliegende Metallklötzchen, die elektrisch von einander isoliert sind, eingefügt ist, an deren Außenfläche eine elektrische Isolierung angeordnet ist, wobei die der Wärmeübertragung nach außen dienende Außenfläche dieser Metallklötzchen größer als die Berührungsfläche zwischen dem Heizkörper und dem Metallklötzchen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Heizkörper (1), den beiden Metallklötzchen (2,3) und der an der Außenfläche derselben angebrachten Isolierung (21) bestehende Gebilde eng passend zwischen elastisch zusammendriickbare Wände (23,24) eines Gehäuses eingefügt ist, welche von einer außen an diesen Wänden (23, 24) angreifenden Klammer (25) zur Erzeugung des Andrucks zwischen den Metallklötzchen und dem Heizkörper zusammengepreßt sind.
2. 2. Selbstregelndes Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch zusammen-drückbaren Gehäusewände (23, 24) in an sich bekannter Weise mit einer zu erwärmenden Metallplatte (25) integriert sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-