AT525036B1

AT525036B1 - heating device

Info

Publication number: AT525036B1
Application number: ATA50076/2022A
Authority: AT
Inventors: Ebner Mag Robert; Sauschlager Ing Andreas
Original assignee: Ebner Ind Ofenbau
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2022-12-15
Also published as: AT525036A4; WO2023150814A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung (1) umfassend zumindest ein Rohrregister (3) aus mehreren elektrischen Strom leitenden Rohren (4), die innen von einem Fluid durchströmbar angeordnet sind, wobei das Rohrregister (3) außen von einem Fluid umströmbar in einem Gehäuse (6) angeordnet ist.The invention relates to a heating device (1) comprising at least one tube register (3) made up of a plurality of electrically conductive tubes (4) which are arranged so that a fluid can flow through them on the inside, the tube register (3) being arranged on the outside so that a fluid can flow around them in a housing (6 ) is arranged.

Description

description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung umfassend zumindest ein Rohrregister aus mehreren elektrischen Strom leitenden Rohren, die innen von einem Fluid durchströmbar angeordnet sind. The invention relates to a heating device comprising at least one tube register from a plurality of electrically conductive tubes which are arranged inside so that a fluid can flow through them.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Thermoprozessanlage umfassend eine Kammer für einen zu prozessierenden Gegenstand und mit einer Heizvorrichtung, die zumindest teilweise in der Thermoprozessanlage angeordnet ist. The invention further relates to a thermoprocessing system comprising a chamber for an object to be processed and having a heating device which is at least partially arranged in the thermoprocessing system.

[0003] Die elektrische Beheizung von Industrieöfen mit einer Widerstandsheizung ist bekannt. Dazu durchfließt elektrischer Strom ein Heizelement mit einem entsprechenden elektrischen Widerstand, wobei Wärme frei wird. Das Heizelement kann unterschiedliche Formen aufweisen. Sehr oft werden stabförmige Heizelemente eingesetzt. The electrical heating of industrial furnaces with a resistance heater is known. To do this, electric current flows through a heating element with a corresponding electrical resistance, releasing heat. The heating element can have different shapes. Rod-shaped heating elements are used very often.

[0004] Im Stand der Technik wurden aber auch bereits Heizleiterrohre beschrieben. So beschreibt z.B. die DE 10 2019 002 196 A1 einen Induktionsofen zum Schmelzen, Warmhalten oder Vergießen von Metallen mit einem Ofentiegel und einer diesen umgebenden Induktionsspule mit mindestens einem um den Ofentiegel gewickelten elektrischen Leiter in Form einer als Kühlmittelkanal ausgebildeten Rohrschlange, in der ein über einen Zulauf zugeführtes und über eine Ablauf abgeführtes Kühlmittel umgewälzt wird. In the prior art, however, heating conductor tubes have already been described. For example, DE 10 2019 002 196 A1 describes an induction furnace for melting, keeping warm or casting metals with a furnace crucible and an induction coil surrounding it with at least one electrical conductor wound around the furnace crucible in the form of a coiled pipe designed as a coolant channel, in which a Coolant supplied to the inlet and discharged via an outlet is circulated.

[0005] In der JP H11-87024 A ist die Anordnung mehrerer rohrförmige Heizelemente in einem Heizofen beschrieben. In JP H11-87024 A, the arrangement of a plurality of tubular heating elements in a heating furnace is described.

[0006] Aus der DE 42 06 851 A1 ist ein keramisches, poröses Heizrohr zur elektrischen Beheizung eines Industrieofens bekannt, das mindestens an einem ersten Ende mit einem Adapter zum Anschluss einer Inertgaszuführung und im Ubrigen so ausgebildet ist, dass der über den Adapter zugeführte Inertgasstrom ausschließlich über die Mantelfläche des Heizrohres austreten kann. DE 42 06 851 A1 discloses a ceramic, porous heating tube for the electrical heating of an industrial furnace, which is designed at least at a first end with an adapter for connecting an inert gas supply and otherwise in such a way that the inert gas stream supplied via the adapter can only escape via the outer surface of the heating pipe.

[0007] Die EP 0 344 413 B1 beschreibt einen Ofen zur Wärmebehandlung von Chargen aus Eisen- und Stahlteilen mit einem Ofengehäuse und einer darin angeordneten Heizkammer sowie in der Heizkammer angeordneten, elektrisch betätigten Heizelementen zur Aufheizung der Charge, wobei die vertikal in der Heizkammer angeordneten Heizelemente rohrförmig ausgebildet und von Gas unter Aufheizung von oben nach unten durchströmbar und nach unten hin offen ausgebildet sind. EP 0 344 413 B1 describes a furnace for the heat treatment of batches of iron and steel parts with a furnace housing and a heating chamber arranged therein and electrically actuated heating elements arranged in the heating chamber for heating the batch, the vertically arranged in the heating chamber Heating elements are tubular and gas can flow through them from top to bottom with heating and are open at the bottom.

[0008] Aus der EP 2 467 662 B1 ist eine Flächenheizeinrichtung für eine Substratbehandlungseinrichtung zur hauptsächlich flächenhaften Abstrahlung von Wärme senkrecht zu einer Hauptebene bekannt, umfassend einen Mantelrohrheizer mit mindestens drei in einer gemeinsamen Ebene parallel und äquidistant zueinander angeordneten, elektrisch mittels Widerstandsheizdraht über zwei gemeinsame, an den beiden Enden des Mantelrohrs angeordneten Stromanschlüsse beheizbaren, geraden Rohrabschnitten und gebogenen Rohrabschnitten, wobei mindestens zwei gerade Rohrabschnitte parallel zueinander in einer Hauptebene angeordnet und an ihren Enden mit mindestens einem benachbarten geraden Rohrabschnitt, der in der Hauptebene oder einer parallelen Nebenebene angeordnet ist, jeweils durch gebogene Rohrabschnitte miteinander verbunden sind, und zumindest ein Teil der gebogenen Rohrabschnitte aus der Hauptebene heraus geneigt ausgerichtet ist. EP 2 467 662 B1 discloses a surface heating device for a substrate treatment device for mainly areal radiation of heat perpendicular to a main plane, comprising a tubular heater with at least three parallel and equidistantly arranged in a common plane, electrically by means of a resistance heating wire via two common ones , heatable, straight pipe sections and curved pipe sections arranged at the two ends of the jacket pipe power connections, wherein at least two straight pipe sections arranged parallel to each other in a main plane and at their ends with at least one adjacent straight pipe section, which is arranged in the main plane or a parallel secondary plane, are each connected to one another by bent pipe sections, and at least part of the bent pipe sections is oriented inclined out of the main plane.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Effizienz der thermischen Prozessierung von einem Gegenstand zu verbessern. The object of the present invention is to improve the efficiency of the thermal processing of an object.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung wird bei der eingangs genannten Heizvorrichtung dadurch gelöst, dass das Rohrregister außen von einem Fluid umströmbar in einem Gehäuse angeordnet ist. The object of the invention is achieved in the heating device mentioned in that the pipe register is arranged outside of a fluid can flow in a housing.

[0011] Weiter wird die Aufgabe der Erfindung mit der eingangs genannten Thermoprozessanlage gelöst, die die erfindungsgemäße Heizvorrichtung aufweist. [0011] Furthermore, the object of the invention is achieved with the thermal processing system mentioned at the outset, which has the heating device according to the invention.

[0012] Von Vorteil ist dabei, dass beide Oberflächen der Rohre des Rohrregisters zur Erwärmung eines Fluids genutzt werden, womit die hierfür zur Verfügung stehende Oberfläche deutlich erhöht wird. Dies wiederum führt zu einer Verbesserung der Effizienz der Heizvorrichtung, sodass der Größe gegebenenfalls reduziert werden kann. Als Nebeneffekt sind die Rohre des Rohrregisters besser vor äußeren Einflüssen aus dem Thermoprozessanlage geschützt, womit deren Effizienz über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann, bevor es einer Wartung bedarf. Zudem ist es mit der Heizvorrichtung zwei unterschiedliche Fluide gleichzeitig zu erwärmen bzw. zu erhitzen, in dem die Rohre des Heizregisters innen und außen mit unterschiedlichen Fluiden in Kontakt sind. The advantage here is that both surfaces of the tubes of the tube register are used to heat a fluid, whereby the surface available for this purpose is significantly increased. This in turn leads to an improvement in the efficiency of the heating device, so that the size can be reduced if necessary. As a side effect, the tubes of the tube coil are better protected from external influences from the thermoprocessing plant, which means that their efficiency can be maintained for a longer period of time before maintenance is required. In addition, the heating device can be used to warm or heat two different fluids at the same time, in that the tubes of the heating register are in contact with different fluids on the inside and outside.

[0013] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse kanalförmig ausgebildet ist, womit sich die Heizeinrichtung nicht nur besser in die Thermoprozessanlage integrieren lässt, sondern damit auch günstigere Strömungsbedingungen für das das Heizregister umströmende Fluid geschaffen werden können. Mit dieser Ausführungsvariante ist damit eine weitere Verbesserung der Effizienz erzielbar. According to one embodiment of the invention, it can be provided that the housing is channel-shaped, which means that the heating device can not only be better integrated into the thermal processing system, but also more favorable flow conditions for the fluid flowing around the heating register can be created. A further improvement in efficiency can thus be achieved with this embodiment variant.

[0014] Nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Rohrregister und das Gehäuse zumindest eine Anderung der Strömungsrichtung aufweisen, um damit die für die Erwärmung des Fluids zur Verfügung stehende Oberfläche zu vergrößern und die Heizvorrichtung aber trotzdem kompakt ausführen zu können. According to another embodiment of the invention it can be provided that the pipe register and the housing have at least one change in the flow direction in order to increase the surface area available for heating the fluid and still be able to run the heating device compactly.

[0015] Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Rohrregister dem Strömungsverlauf des Fluids im Kanal folgend angeordnet ist. Mit dieser Ausführungsvariante, bei der das Rohrregister nicht zwangsläufig exakt der Richtungsänderung des Kanals folgt, kann eine Reduktion des strömungstechnischen Druckverlusts des Fluids an der Außenseite und auch im Inneren der Rohre erreicht werden, womit wiederum die Effizienz der Heizvorrichtung weiter verbessert werden kann. According to a further embodiment of the invention it can be provided that the pipe register is arranged to follow the flow of the fluid in the channel. With this embodiment variant, in which the tube register does not necessarily follow the change in direction of the channel exactly, a reduction in the flow pressure loss of the fluid on the outside and also inside the tubes can be achieved, which in turn can further improve the efficiency of the heating device.

[0016] Vorzugsweise sind die die Rohre des Rohrregister in Reihen und Spalten angeordnet, da damit die Rohre einfacher elektrisch zu kontaktieren sind. The tubes of the tube register are preferably arranged in rows and columns, since this makes it easier to contact the tubes electrically.

[0017] Zur weiteren Verbesserung des Strömungsverhaltens des Fluids an der Außenseite des Rohrregisters kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anzahl der Reihen des Rohrregisters ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 200 und/oder dass Anzahl der Spalten des Rohrregisters ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 200. To further improve the flow behavior of the fluid on the outside of the pipe register, according to one embodiment of the invention, it can be provided that the number of rows of the pipe register is selected from a range of 2 to 200 and/or that the number of columns of the pipe register is selected is from a range of 2 to 200.

[0018] Um den Druckverlust des Fluids in der Heizvorrichtung weiter zu reduzieren kann entsprechen einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen den Reihen des Rohrregister gleich groß ist wie der Abstand zwischen den Spalten des Rohrregister. In order to further reduce the pressure loss of the fluid in the heating device, according to one embodiment of the invention, the distance between the rows of the pipe register is the same as the distance between the columns of the pipe register.

[0019] Vorzugsweise sind die Rohre des Rohrregisters elektrisch in Serie geschaltet über erste Verbindungselement miteinander verbunden. Durch die elektrische Serienschaltung der Rohre erreicht man einen relativ hohen elektrischen Widerstand, wodurch das Strom-Spannungsverhältnis in einem für die Effizienzsteigerung der Heizvorrichtung günstigen Verhältnis eingestellt werden kann. The tubes of the tube register are preferably electrically connected in series and connected to one another via a first connecting element. By connecting the tubes in series, a relatively high electrical resistance is achieved, as a result of which the current-voltage ratio can be set in a ratio that is favorable for increasing the efficiency of the heating device.

[0020] Zur weiteren Reduktion des Strömungswiderstandes des die Außenseite der Rohre des Rohrregisters umströmenden Fluids kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die ersten Verbindungselemente eine Fläche im Längsschnitt ausgewählt aus einem Bereich von 100 mm ? und 2500 mm * aufweisen. To further reduce the flow resistance of the fluid flowing around the outside of the tubes of the tube register, it can be provided according to another embodiment of the invention that the first connecting elements have a surface in longitudinal section selected from a range of 100 mm? and 2500 mm *.

[0021] Zur weiteren Verbesserung des Strömungsverhaltens des Fluides oder der Fluide in der Heizvorrichtung kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Rohre über elektrische Isolatoren aufweisende zweite Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Es können damit gegebenenfalls auftretende Schwingungen der Rohre verringert werden. To further improve the flow behavior of the fluid or fluids in the heating device can also be provided according to one embodiment of the invention that the tubes are connected to each other via electrical insulators having second connecting elements. Any vibrations that may occur in the pipes can thus be reduced.

[0022] Eine Effizienzsteigerung der Heizvorrichtung ist auch erreichbar, wenn nach Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen ist, dass die Rohre einen kreisrunden Querschnitt mit einer lichte Weite ausgewählt aus einem Bereich von 5 mm bis 150 mm aufweisen und/oder dass die An increase in efficiency of the heater can also be achieved if, according to embodiments of the invention, it is provided that the tubes have a circular cross-section with an inside diameter selected from a range of 5 mm to 150 mm and / or that the

Rohre eine Wandstärke ausgewählt aus einem Bereich von 0,1 mm bis 5 mm aufweisen und/oder dass die Rohre innen und/oder außen eine reibungsreduzierende und/oder selbstreinigende Beschichtung aufweisen und/oder dass die Rohre einen runden, insbesondere kreisrunden, Querschnitt oder einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons mit mehr als fünf Ecken aufweisen. Pipes have a wall thickness selected from a range of 0.1 mm to 5 mm and/or that the pipes have a friction-reducing and/or self-cleaning coating on the inside and/or outside and/or that the pipes have a round, in particular circular, cross-section or a Have a cross-section in the form of a regular polygon with more than five corners.

[0023] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this is explained in more detail with reference to the following figures.

[0024] Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung: In each case, in a simplified, schematic representation:

[0025] Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante einer Heizvorrichtung in Seitenansicht; [0026] Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante einer Heizvorrichtung in Schrägansicht; [0027] Fig. 3 eine dritte Ausführungsvariante einer Heizvorrichtung in Stirnseitensicht; [0028] Fig. 4 die Heizeinrichtung nach Fig. 3 in Schrägansicht; [0025] FIG. 1 shows a first embodiment variant of a heating device in a side view; [0026] FIG. 2 shows a second embodiment variant of a heating device in an oblique view; [0027] FIG. 3 shows a third embodiment variant of a heating device in an end view; [0028] FIG. 4 shows the heating device according to FIG. 3 in an oblique view;

[0029] Fig. 5 ein Detail einer vierten Ausführungsvariante der Heizvorrichtung; 5 shows a detail of a fourth variant embodiment of the heating device;

[0030] Fig. 6 ein Detail einer fünften Ausführungsvariante der Heizvorrichtung; 6 shows a detail of a fifth embodiment variant of the heating device;

[0031] Fig. 7 ein Detail einer sechsten Ausführungsvariante der Heizvorrichtung; 7 shows a detail of a sixth variant embodiment of the heating device;

[0032] Fig. 8 ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante der Heizvorrichtung; [0033] Fig. 9 eine Ausführungsvariante einer Thermoprozessanlage. [0032] FIG. 8 shows a detail from a further embodiment variant of the heating device; [0033] FIG. 9 shows an embodiment variant of a thermoprocessing system.

[0034] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. First of all, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, with the disclosures contained throughout the description being able to be transferred analogously to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is related to the figure directly described and shown and these position information are to be transferred to the new position in the event of a change of position.

[0035] In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Heizvorrichtung 1 dargestellt. In Fig. 1 a section of a heating device 1 is shown.

[0036] Die Heizeinrichtung 1 kann insbesondere in elektrisch beheizten Konvektionsöfen oder auch für Umbauten von Ofen mit Brennerbeheizung in zumindest teilweise elektrisch beheizte Ofen eingesetzt werden. Die Heizeinrichtung 1 kann beispielsweise in sogenannten Standöfen oder in Durchlauföfen eingesetzt werden, also in sogenannten Industrieöfen. Ein Industrieofen ist definiert als ein von Wänden umschlossener Raum, in dem einem Gegenstand Wärme zugeführt wird, insbesondere um Vorgänge im Gegenstand oder an seiner Oberfläche ablaufen zu lassen. Der Gegenstand kann dabei ein Produkt, wie beispielsweise ein Blech oder eine Platine, etc., oder ein Rohmaterial, wie beispielsweise ein Metall, etc., sein. Der Vorgang in der Thermoprozessanlage 2 kann beispielsweise das Schmelzen des Gegenstandes oder eine bestimmte Reaktion im oder am oder mit dem Gegenstand, wie beispielsweise eine Phasenumwandlung, eine Härtung eines metallischen Gegenstandes, das Tempern eines Gegenstandes, etc., sein. Diese Aufzählung hat nur beispielhaften Charakter und soll nicht beschränkend verstanden werden. Generell kann die Heizvorrichtung 1 in einer Thermoprozessanlage 2, wie sie beispielhaft in Fig. 8 dargestellt ist, eingesetzt werden, um damit einen Gegenstand thermisch, also bei erhöhter Temperatur, chargenweise oder kontinuierlich zu prozessieren. The heating device 1 can be used in particular in electrically heated convection ovens or for conversions of ovens with burner heating in at least partially electrically heated ovens. The heating device 1 can be used, for example, in so-called standing ovens or in continuous ovens, ie in so-called industrial ovens. An industrial furnace is defined as a walled space in which heat is applied to an object, particularly to allow processes to take place in the object or on its surface. The object can be a product, such as sheet metal or a circuit board, etc., or a raw material, such as metal, etc. The process in the thermal processing system 2 can be, for example, the melting of the object or a specific reaction in or on or with the object, such as a phase transformation, hardening of a metallic object, tempering of an object, etc. This list is only of an exemplary nature and should not be understood as limiting. In general, the heating device 1 can be used in a thermal processing system 2, as is shown by way of example in FIG. 8, in order to process an object thermally, ie at an elevated temperature, in batches or continuously.

[0037] Ein Industrieofen im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Ofen, der in der Metallurgie oder der Verarbeitung von anorganischen Gegenständen bzw. Gegenständen die ausschließlich aus anorganischen Rohstoffen hergestellt werden oder worden sind, eingesetzt wird. An industrial furnace within the meaning of the invention is in particular a furnace that is used in metallurgy or the processing of inorganic objects or objects that are or have been produced exclusively from inorganic raw materials.

[0038] Nur beispielhaft sei auch angemerkt, dass die Heizvorrichtung 1 für Gegenstände aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bzw. generell Nichteisenmetallen oder aus Stahl verwendet werden kann. It should also be noted, only as an example, that the heating device 1 can be used for objects made of aluminum or an aluminum alloy or non-ferrous metals in general or made of steel.

[0039] Die Heizvorrichtung 1 umfasst zumindest ein Rohrregister 3, in dem mehrere Rohre 4 zu The heater 1 comprises at least one tube register 3, in which several tubes 4 to

einer Gruppe zusammengefasst sind. In der Heizvorrichtung 1 können auch mehrere Rohrregister 3 angeordnet sein, beispielsweise zwei oder drei oder vier, etc. Die mehreren Rohrregister 3 können in einer Durchströmrichtung 5 durch die Rohre 4 hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein. Weiter können die mehreren Rohrregister 3 voneinander unabhängig sein oder zusammenhängend sein. Letzteres meint, dass die mehreren Rohrregister 3 bzw. deren Rohe 4 miteinander strömungsverbunden sind. Demgemäß bedeutet „unabhängig“, dass die mehreren Rohrregister 3 bzw. deren Rohe 4 nicht miteinander strömungsverbunden sind. are grouped together. Several pipe registers 3 can also be arranged in the heating device 1, for example two or three or four, etc. The several pipe registers 3 can be arranged one behind the other or next to one another in a flow direction 5 through the pipes 4. Furthermore, the plurality of tube registers 3 can be independent of one another or can be connected. The latter means that the several tube registers 3 or their tubes 4 are flow-connected to one another. Accordingly, “independent” means that the several tube registers 3 or their tubes 4 are not flow-connected to one another.

[0040] Die Rohre 4 umfassen einen elektrischen Strom leitenden Werkstoff bzw. bestehen daraus. Beispielsweise können die Rohre 4 aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise einem Eisenwerkstoff, Kupfer, etc., bestehen. Vorzugsweise weisen die Rohre 4 einen Werkstoff auf bzw. bestehen daraus, der einen spezifischen elektrischen Widerstand von zumindest 0,5 [Q mm*?/m], insbesondere zwischen 1 [Q mm*/m] und 1,5 [Q mm?/m], aufweist. Beispielsweise können am Werkstoffe Chrom-Nickel-Legierungen (CrNi), ferritische Chrom-Eisen-Aluminium-Legierungen (CrFeAl) oder Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen, wie z. B. NiCr23Fe15, eingesetzt werden. Derartige Werkstoffe haben zudem den Vorteil, dass sie auch bei höheren Temperaturen eine gute Oxidationsbeständigkeit aufweisen. The tubes 4 comprise or consist of an electrically conductive material. For example, the tubes 4 can be made of a metallic material, such as an iron material, copper, etc. The tubes 4 preferably have or consist of a material which has a specific electrical resistance of at least 0.5 [Ω mm*?/m], in particular between 1 [Ω mm*/m] and 1.5 [Ω mm*?/m]. /m]. For example, chromium-nickel alloys (CrNi), ferritic chromium-iron-aluminium alloys (CrFeAl) or nickel-chromium-iron alloys, such as e.g. B. NiCr23Fe15, are used. Such materials also have the advantage that they have good oxidation resistance even at higher temperatures.

[0041] Das Rohrregister 3 bzw. die Rohrregister 3 sind einem allseitig geschlossenen Gehäuse 6 angeordnet. Insbesondere besteht das Gehäuse 6 aus einem metallischen Werkstoff. The tube register 3 or the tube register 3 are arranged in a housing 6 that is closed on all sides. In particular, the housing 6 consists of a metallic material.

[0042] An dem Gehäuse 6 bzw. in zumindest einer Wand des Gehäuses 6 können ein Einströmelement 7 oder mehrere Einströmelemente 7 und ein Ausströmelement 8 oder mehrere Ausströmelemente 8 angeordnet sein, durch die ein Fluid in das Gehäuse 6 eingeleitet und daraus wieder abgeleitet werden kann. Das Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein, wie beispielsweise Luft, diverse Schutzgase bzw. Inertgase, wie Stickstoff, Wasserstoff, Argon und prozentuale Mischungen dieser Gase. Das Fluid kann gegebenenfalls auch ein Reaktionsmittel sein, mit dem der in der Thermoprozessanlage 2 zu prozessierender Gegenstand zur Reaktion gebracht wird. Diese Reaktion kann beispielsweise eine Aufkohlung und/oder eine Nitrierung bzw. eine Oberflächenbehandlung, etc., sein. An inflow element 7 or several inflow elements 7 and an outflow element 8 or several outflow elements 8 can be arranged on the housing 6 or in at least one wall of the housing 6, through which a fluid can be introduced into the housing 6 and drained off again . The fluid can be a gas or a liquid such as air, various protective gases or inert gases such as nitrogen, hydrogen, argon and percentage mixtures of these gases. The fluid can optionally also be a reactant with which the object to be processed in the thermal processing system 2 is reacted. This reaction can be, for example, carburization and/or nitration or surface treatment, etc.

[0043] Das zumindest eine Einströmelement 7 und/oder das zumindest eine Ausströmelement 8 kann/können ohne direkte Strömungsverbindung mit den Rohren 4 des zumindest einen Rohrregisters 3 ausgebildet sein. Das Fluid kann also direkt in das Gehäuse 6 eingeleitet werden. In diesem Fall können die Rohre 4 in der Durchströmrichtung 5 am Beginn und am Ende offen ausgebildet sein, sodass das Fluid aus dem Gehäuse 6 auch in die Rohre 4 einströmen kann. The at least one inflow element 7 and/or the at least one outflow element 8 can be configured without a direct flow connection to the tubes 4 of the at least one tube register 3 . The fluid can thus be introduced directly into the housing 6. In this case, the tubes 4 can be designed to be open at the beginning and at the end in the direction of flow 5 , so that the fluid from the housing 6 can also flow into the tubes 4 .

[0044] Es besteht alternativ dazu auch die Möglichkeit, dass das zumindest eine Einströmelement 7 an zumindest einem ersten Sammelkanal 9 am Beginn der Rohre 4 und/oder das zumindest eine Ausströmelement 8 an zumindest einem zweiten Sammelkanal 10 am Ende der Rohre 4 ausgebildet ist/sind, und dass die Rohre 4 sich von dem ersten Sammelkanal 9 bis zum zweiten Sammelkanal 10 erstreckend angeordnet sind. Das über das Einströmelement 7 eingeleitete Fluid wird dabei in den ersten Sammelkanal 9 eingeleitet, von dem aus das Fluid weiter in die Rohre 4 eingeleitet wird. Aus den Rohren 4 tritt das Fluid in den zweiten Sammelkanal 10 und aus diesem aus dem Ausströmelement 8 wieder aus der Heizvorrichtung 1 aus. Alternatively, there is also the possibility that the at least one inflow element 7 is formed on at least one first collecting channel 9 at the beginning of the tubes 4 and/or the at least one outflow element 8 is formed on at least one second collecting channel 10 at the end of the tubes 4/ and that the tubes 4 are arranged to extend from the first collecting duct 9 to the second collecting duct 10 . The fluid introduced via the inflow element 7 is introduced into the first collection channel 9 from which the fluid is introduced further into the tubes 4 . The fluid exits from the tubes 4 into the second collecting channel 10 and from there out of the outflow element 8 again out of the heating device 1 .

[0045] Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass der erste Sammelkanal 9 Öffnungen aufweist, die direkt in das Innere des Gehäuses 6 münden und/oder dass der zweite Sammelkanal 10 Öffnungen aufweist, die direkt mit dem Inneren des Gehäuses 6 strömungsverbunden sind. Alternatively or additionally, it can be provided that the first collecting channel 9 has openings which open directly into the interior of the housing 6 and/or that the second collecting channel 10 has openings which are flow-connected directly to the interior of the housing 6 .

[0046] Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann alternativ zu den voranstehenden Ausführungsvarianten oder zusätzlich dazu auch vorgesehen sein, dass die Rohre 4 des zumindest einen Rohregisters 3 direkt durch die Wände des Gehäuses 6 nach außen geführt sind. According to a further embodiment variant, alternatively to the above embodiment variants or in addition thereto, it can also be provided that the tubes 4 of the at least one raw register 3 are routed directly through the walls of the housing 6 to the outside.

[0047] Mit all diesen Ausführungsvarianten kann erreicht werden, dass die Rohre 4 des Rohregisters 3 sowohl innen von einem Fluid durchströmt als auch außen von einem Fluid umströmt werden, womit die Oberfläche, die für die Erwärmung des Fluids oder der Fluide zur Verfügung steht, deutlich erhöht wird. Die Rohre 4 sind nämlich über Anschlüsse 11, 12 (in Fig. 1 nur ange-With all these design variants it can be achieved that the tubes 4 of the raw register 3 both have a fluid flowing through them on the inside and a fluid flowing around them on the outside, whereby the surface that is available for heating the fluid or fluids is is significantly increased. The tubes 4 are connected via connections 11, 12 (only indicated in FIG.

deutet) an einen elektrischen Stromkreis eingebunden, sodass die Rohre 4 also von einem elektrischen Strom durchflossen werden, um dabei aufgrund des elektrischen Widerstandes Wärme für die Erwärmung des Fluids zur erzeugen (Widerstandsheizung). Das erwärmte Fluid kann dann in der Thermoprozessanlage 2 beispielsweise in eine Prozesskammer 13 (in Fig. 8 dargestellt) eingeleitet werden, um den darin zu prozessierenden Gegenstand zu erwärmen und/oder die entsprechende chemische Reaktion mit dem oder an dem Gegenstand auszuführen. indicates) connected to an electrical circuit, so that the tubes 4 are traversed by an electric current to generate heat for heating the fluid due to the electrical resistance (resistance heating). The heated fluid can then be introduced into a process chamber 13 (shown in FIG. 8) in the thermal processing system 2, for example, in order to heat the object to be processed therein and/or to carry out the corresponding chemical reaction with or on the object.

[0048] Bei der als Widerstandsheizung ausgeführten Heizeinrichtung 1 werden also die Rohre 4 selbst anstelle von Drähten für die Erwärmung des Fluids weingesetzt. Dadurch kann in einem sehr geringen Raum relativ viel Energie auf das Fluid übertragen werden. Die an das Fluid übertragene Wärme wird primär (zu mehr als 50 %) mit diesem direkt aus der Heizvorrichtung 1 ausgebracht. In the case of the heating device 1 designed as a resistance heater, the tubes 4 themselves are used instead of wires for heating the fluid. As a result, a relatively large amount of energy can be transferred to the fluid in a very small space. The heat transferred to the fluid is primarily (more than 50%) removed with it directly from the heating device 1 .

[0049] Mit der Heizeinrichtung 1 können auch unterschiedliche Fluide, beispielsweise zwei verschiedene Gase, oder ein Gas und eine Flüssigkeit, gleichzeitig erwärmt werden. Hierfür kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Innenraum des Gehäuses 6 von einem Gas und die Rohre 4 von einem weiteren Gas oder einer Flüssigkeit durchströmt werden. Für derartige Ausführungen mit unterschiedlichen Fluiden sind entsprechende Trennelement bzw. einen Trennung der Fluidströmungen vorzusehen. Beispielsweise können sowohl das zumindest eine Einströmelement 7 und das zumindest eine Ausströmelement 8 für die Erwärmung eines Fluids an der äußeren Oberfläche der Rohre 4 vorgesehen sein, und zudem können die Rohre 4 die eine Wand des Gehäuses 6 nach außen geführt sein, gegebenenfalls mit einem Sammelkanal, sodass das Fluid für die Durchströmung der Rohre 4 diesen direkt zugeführt werden kann. Ebenso können der erste Sammelkanal 9 und der zweite Sammelkanal 10 mit Trennelementen ausgebildet sein, die die Zuführung von zwei verschiedenen Fluiden ermöglicht. Diese können gegebenenfalls auch auf die Rohre 4 des Rohrregisters 3 aufgeteilt werden, sodass die Rohre 4 von verschiedenen Fluiden durchströmt werden können. Das zweite oder ein weiteres Fluid kann dem Innenraum des Gehäuses 6 über die voranstehend erwähnten Öffnungen in ersten Sammelkanal 9 direkt zugeführt und aus diesem über die voranstehend erwähnten Öffnungen in zweiten Sammelkanal 10 direkt abgeführt werden. Weitere konstruktive Ausbildungen von getrennten Strömungswegen für mehrere Fluide sind denkbar und ausführbar. With the heating device 1, different fluids, for example two different gases, or a gas and a liquid, can be heated simultaneously. For this purpose, provision can be made, for example, for a gas to flow through the interior of the housing 6 and for a further gas or liquid to flow through the tubes 4 . Appropriate separating elements or a separation of the fluid flows are to be provided for such designs with different fluids. For example, both the at least one inflow element 7 and the at least one outflow element 8 for heating a fluid can be provided on the outer surface of the tubes 4, and the tubes 4 can also be routed to the outside of one wall of the housing 6, optionally with a collecting duct , so that the fluid for the flow through the tubes 4 can be supplied directly to them. Likewise, the first collecting channel 9 and the second collecting channel 10 can be formed with separating elements, which enable the supply of two different fluids. These can optionally also be divided among the tubes 4 of the tube register 3, so that the tubes 4 can be flowed through by different fluids. The second or another fluid can be supplied directly to the interior of the housing 6 via the above-mentioned openings in the first collecting channel 9 and can be discharged directly from it via the above-mentioned openings in the second collecting channel 10 . Further constructive configurations of separate flow paths for several fluids are conceivable and can be implemented.

[0050] Prinzipiell kann das Gehäuse 6 jede geeignete Form aufweisen, beispielsweise kubisch ausgeführt sein. In der bevorzugten Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 ist das Gehäuse 6 jedoch kanalförmig ausgebildet, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Der Begriff „kanalartig“ bezeichnet dabei eine, insbesondere quaderförmige, Geometrie des Gehäuses 6, bei der eine Länge des Gehäuses 6 in der Durchströmrichtung 5 zumindest vier Mal größer ist, als eine größte Abmessung der Querschnittsfläche der Gehäuses 6 (in der Durchströmrichtung 5 betrachtet), also beispielsweise der Breite des Gehäuses 6. Die Länge des Gehäuses 6 kann beispielsweise zwischen vier Mal und dreißig Mal größer sein als die größte Abmessung der Querschnittsfläche der Gehäuses 6. In principle, the housing 6 can have any suitable shape, for example, be cubic. In the preferred embodiment variant of the heating device 1, however, the housing 6 is designed in the form of a channel, as can be seen from FIG. The term “channel-like” refers to a geometry of the housing 6, in particular cuboid, in which a length of the housing 6 in the direction of flow 5 is at least four times greater than a largest dimension of the cross-sectional area of the housing 6 (viewed in the direction of flow 5). , for example the width of the housing 6. The length of the housing 6 can be between four times and thirty times greater than the largest dimension of the cross-sectional area of the housing 6.

[0051] Zur Vergrößerung der Länge des Gehäuses 6 und damit zur Vergrößerung der zur Verfügung stehenden Heizfläche für die Erwärmung des zumindest einen Fluids kann nach einer weiteren Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 vorgesehen sein, dass das Rohrregister 3 und das Gehäuse 6 zumindest eine Anderung der Durchströmrichtung 5 aufweisen. In Fig. 1 ist dabei nur eine 90 °- Anderung der Durchströmrichtung 5 als Beispiel dargestellt. Generell kann die Heizeinrichtung 1 auch keine oder mehrere Anderung der Durchströmrichtung 5 aufweisen, beispielsweise zwischen einer und drei, insbesondere zwischen eine oder zwei. Dabei kann der Winkel der Anderung der Durchströmrichtung 5 zwischen 10 ° und 135 °, insbesondere zwischen 10 ° und 90 °, betragen. Die Anzahl und/oder der Winkel der Anderungen der Durchströmrichtung 5 ist’sind allerdings bevorzugt nicht derart ausgeführt, dass die Heizeinrichtung gewendelt ausgeführt ist, um damit für das zumindest eine Fluid in der Heizeinrichtung 1 verbesserte Strömungsbedingungen bereitstellen zu können. In order to increase the length of the housing 6 and thus to increase the available heating surface for heating the at least one fluid, according to a further embodiment variant of the heating device 1 it can be provided that the tube register 3 and the housing 6 have at least one change in the direction of flow 5 have. In Fig. 1 only a 90 ° - change in flow direction 5 is shown as an example. In general, the heating device 1 can also have no or multiple changes in the flow direction 5, for example between one and three, in particular between one or two. The angle of the change in flow direction 5 can be between 10° and 135°, in particular between 10° and 90°. However, the number and/or the angle of the changes in the flow direction 5 is preferably not designed in such a way that the heating device is designed coiled in order to be able to provide improved flow conditions for the at least one fluid in the heating device 1.

[0052] Wie aus Fig. 1 erkannt werden kann, setzt sich die Ausführungsvariante mit den mehreren Anderung der Durchströmrichtung 5 aus zumindest zwei geraden Abschnitten 14, 15 und zumin-[0052] As can be seen from FIG.

dest einem gebogenen Abschnitt 16, der zwischen den geraden Abschnitten 14, 15 angeordnet ist, auf. Bei mehr als zwei geraden abschnitten 14, 15 ist zwischen jedem dieser Abschnitte 14, 15 ein gebogener Abschnitt 16 angeordnet. at least one curved portion 16 located between the straight portions 14,15. If there are more than two straight sections 14, 15, a curved section 16 is arranged between each of these sections 14, 15.

[0053] Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, verlaufen die Rohre 4 des Rohrregisters 3 in den graden Abschnitten 14, 15 ebenfalls geradlinig, insbesondere parallel zur Längserstreckung des Gehäuses 6 (zur genannten Länge des Gehäuses 6). Im gebogenen Abschnitt 16 kann der Verlauf dem Verlauf des Gehäuses 6 folgen. In der bevorzugten und in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante ist zur Reduktion des Strömungswiderstandes das Rohrregister 3 bzw. sind dessen Rohre 4 dem Strömungsverlauf des Fluids im Kanal, d.h. dem Gehäuse 6, folgend angeordnet, wodurch zumindest einzelne der Rohre 4, insbesondere die bezogen auf die Richtungsänderung äußeren Rohre 4, mit einem größeren Krümmungsradius ausgebildet, als dies der Krümmung der unmittelbar anschließenden Gehäusewand entsprechen würde. As can be seen from FIG. 1, the tubes 4 of the tube register 3 also run in a straight line in the straight sections 14, 15, in particular parallel to the longitudinal extent of the housing 6 (to the said length of the housing 6). In the curved section 16 the course can follow the course of the housing 6 . In the preferred embodiment variant shown in Fig. 1, the pipe register 3 or its pipes 4 are arranged to follow the flow path of the fluid in the channel, i.e. the housing 6, to reduce the flow resistance, whereby at least some of the pipes 4, in particular those related to the change in direction of the outer tubes 4 is formed with a larger radius of curvature than would correspond to the curvature of the directly adjoining housing wall.

[0054] Bevorzugt weisen sämtliche Rohre 4 des Rohrregisters 3 den gleichen Krümmungsverlauf auf (abgesehen von der Länge des jeweiligen gekrümmten Rohrabschnittes, der naturgemäß am Innenradius kürzer ist als am Außenradius). All tubes 4 of the tube register 3 preferably have the same curvature (apart from the length of the respective curved tube section, which is naturally shorter on the inner radius than on the outer radius).

[0055] Wie besser aus den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausschnitten von Ausführungsvarianten der Heizeinrichtung 1 ersichtlich ist, können die Rohre 4 des Rohrregisters 3 in Reihen 17 und Spalten 18 angeordnet sein. As can be seen better from the excerpts of embodiment variants of the heating device 1 shown in FIGS. 2 and 3, the tubes 4 of the tube register 3 can be arranged in rows 17 and 18 columns.

[0056] Die Ausführungsvariante der Heizeinrichtung 1 nach Fig. 2 weist 52 Rohre 4 auf, die auf vier Reihen 17 und dreizehn Spalten 18 aufgeteilt sind. Die Ausführungsvariante der Heizeinrichtung 1 nach Fig. 3 weist 72 Rohre 4 auf, die auf zwölf Reihen 17 und sechs Spalten 18 aufgeteilt sind. Generell kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anzahl der Reihen 17 des Rohrregisters 3 ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 200 und/oder dass Anzahl der Spalten 18 des Rohrregisters 3 ausgewählt ist aus einem Bereich von 2 bis 200. Uber die Anzahl der Reihen 17 und/oder Spalten 18 kann deren Platzbedarf im Strömungskanal, die vorhandene elektrische Spannung und die benötigte Heizleistung vordefiniert werden. Beispielsweise kann über die Länge und die Abmessungen der Rohre 4 und bei deren bevorzugter Serienschaltung der elektrische Widerstand über R=U*/P bestimmt werden. The embodiment variant of the heating device 1 according to FIG. 2 has 52 tubes 4 which are divided into four rows 17 and thirteen columns 18 . The embodiment variant of the heating device 1 according to FIG. 3 has 72 tubes 4 which are divided into twelve rows 17 and six columns 18 . In general, it can be provided within the scope of the invention that the number of rows 17 of the pipe register 3 is selected from a range of 2 to 200 and/or that the number of columns 18 of the pipe register 3 is selected from a range of 2 to 200 Number of rows 17 and/or columns 18, their space requirement in the flow channel, the existing electrical voltage and the required heating power can be predefined. For example, the electrical resistance can be determined via R=U*/P via the length and the dimensions of the tubes 4 and if they are connected in series.

[0057] Ein weiteres Maß für die Belastung der Rohre 4 ist auch die Wattbelastung also wie viel Watt man pro cm? übertragen werden können. Diese kann u.a. einerseits von der Temperatur und andererseits von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids vordefiniert werden, sodass über diese Parameter eine entsprechende Vordefinition der Belastung ermöglicht werde kann. Bei einer Luftgeschwindigkeit von z.B. 10 m/s kann man beispielsweise bis zu 2,5 W/cm* annehmen. Another measure of the load on the tubes 4 is the watt load, ie how many watts per cm? can be transferred. Among other things, this can be predefined on the one hand by the temperature and on the other hand by the flow rate of the fluid, so that a corresponding predefinition of the load can be made possible via these parameters. With an air speed of 10 m/s, for example, one can assume up to 2.5 W/cm*.

[0058] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 kann vorgesehen sein, dass ein Abstand 19 zwischen den Reihen 17 der Rohre 4 des Rohrregisters 3 gleich groß ist wie ein Abstand 20 zwischen den Spalten 18 der Rohre 4 des Rohrregisters 3. Beispielsweise können der Abstand 19 und der Abstand 20 ausgewählt sein aus einem Bereich von 2 cm bis 20 cm. According to a further embodiment variant of the heating device 1 it can be provided that a distance 19 between the rows 17 of the tubes 4 of the tube register 3 is the same as a distance 20 between the columns 18 of the tubes 4 of the tube register 3. For example, the distance 19 and the distance 20 can be selected from a range of 2 cm to 20 cm.

[0059] Gemäß einer Ausführungsvariante kann der Abstand 19 zwischen den Reihen 17 der Rohre 4 des Rohrregisters 3 und/oder der Abstand 20 zwischen den Spalten 18 der Rohre 4 des Rohrregisters 3 ausgewählt sein aus einem Bereich von + 20 % des Rohraußendurchmessers der Rohre 4 bis + 70 % des Rohraußendurchmessers der Rohre 4. Beispielsweise kann/können bei einem Rohraußendurchmesser von 30 mm der Abstand 19 und/oder der Abstand 20 zwischen 25 mm und 50 mm betragen. According to one embodiment variant, the distance 19 between the rows 17 of the tubes 4 of the tube register 3 and/or the distance 20 between the columns 18 of the tubes 4 of the tube register 3 can be selected from a range of +20% of the outer tube diameter of the tubes 4 up to + 70% of the pipe outer diameter of the pipes 4. For example, with a pipe outer diameter of 30 mm, the distance 19 and/or the distance 20 can be between 25 mm and 50 mm.

[0060] Es ist aber prinzipiell möglich, dass der Abstand 19 zwischen den Reihen 17 der Rohre 4 des Rohrregisters 3 ungleich groß ist als der Abstand 20 zwischen den Spalten 18 der Rohre 4 des Rohrregisters 3. Dabei kann der Abstand 19 zwischen den Reihen 17 größer oder kleiner sein als der Abstand 20 zwischen den Spalten 18. Es sind auch Mischvarianten möglich, bei denen die Abstände 19 zwischen den Reihen 17 teilweise größer oder kleiner als und teilweise gleich groß sind wie die Abstände 20 zwischen den Spalten 18. Andere Aufteilungen sind ebenfalls möglich, wenngleich nicht bevorzugt. In principle, however, it is possible for the distance 19 between the rows 17 of the tubes 4 of the tube register 3 to be unequal to the distance 20 between the columns 18 of the tubes 4 of the tube register 3. The distance 19 between the rows 17 be larger or smaller than the distance 20 between the columns 18. Mixed variants are also possible, in which the distances 19 between the rows 17 are sometimes greater or smaller than and sometimes the same as the distances 20 between the columns 18. Other divisions are also possible, although not preferred.

[0061] In der bevorzugten Ausführungsvariante der Heizeinrichten ändern sich die Abstände 19 zwischen den Reihen 17 und die Abstände 20 zwischen den Spalten 18 auch in dem oder den gekrümmten Abschnitten 16 (siehe Fig. 1) nicht. In the preferred embodiment variant of the heating devices, the distances 19 between the rows 17 and the distances 20 between the columns 18 also do not change in the curved section or sections 16 (see FIG. 1).

[0062] Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 nach Fig. 3 nur einen geraden Abschnitt 14 aufweist. For the sake of completeness, it should be pointed out that the variant embodiment of the heating device 1 according to FIG. 3 has only one straight section 14 .

[0063] Die Rohre 4 sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Prinzipiell können die Rohre 4 des zumindest einen Rohrregisters 3 elektrisch parallel geschaltet miteinander verbunden sein. In der bevorzugten Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 sind die Rohre 4 des Rohrregisters 3 jedoch elektrisch in Serie geschaltet über erste Verbindungselement 21 miteinander verbunden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das erste Rohr 4 der Serienschaltung ist mit dem elektrischen Anschluss 11 und das letzte Rohr 4 der Serienschaltung ist mit dem elektrischen Anschluss 12 verbunden. Zwischen jeweils zwei Rohren 4 ist jeweils zumindest ein erstes Verbindungselement 21 angeordnet. Die Verbindungselemente 21 leiten den elektrischen Strom von einem Rohr 4 zum jeweils einem unmittelbar benachbarten Rohr 4 weiter. Dazu sind weisen die Verbindungselemente 21 eine elektrischen Strom leitenden Werkstoff auf oder bestehen daraus. Beispielsweise kann für die Verbindungselemente 21 ein für Rohre 4 genannter Werkstoff oder der Werkstoff, aus dem die Rohre 4 bestehen verwendet werden. The tubes 4 are connected to one another in an electrically conductive manner. In principle, the tubes 4 of the at least one tube register 3 can be electrically connected to one another in parallel. In the preferred embodiment variant of the heating device 1, however, the tubes 4 of the tube register 3 are electrically connected in series and connected to one another via the first connecting element 21, as is shown in FIG. The first tube 4 of the series connection is connected to the electrical connection 11 and the last tube 4 of the series connection is connected to the electrical connection 12 . At least one first connecting element 21 is arranged between two pipes 4 in each case. The connecting elements 21 conduct the electric current from a pipe 4 to a directly adjacent pipe 4 in each case. For this purpose, the connecting elements 21 have or consist of an electrically conductive material. For example, a material mentioned for pipes 4 or the material from which the pipes 4 are made can be used for the connecting elements 21 .

[0064] Gemäß einer Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 dazu kann vorgesehen sein, dass die ersten Verbindungselemente 21 eine Fläche 22 im Längsschnitt aufweisen, die ausgewählt aus einem Bereich von 100 mm ? und 2500 mm *. Es sei dazu auf die Fig. 4 verwiesen, die nur ein Rohrregister 3 zeigt. Die Verbindungselemente 21 sind also relativ klein ausgeführt sein, sodass sie keinen großen Strömungswiderstand für das die Rohre 4 umströmende Fluid darstellen. According to one embodiment of the heating device 1 can be provided that the first connecting elements 21 have a surface 22 in longitudinal section, which is selected from a range of 100 mm? and 2500mm*. Reference is made to FIG. 4, which shows only one tube register 3. FIG. The connecting elements 21 are therefore designed to be relatively small, so that they do not represent a large flow resistance for the fluid flowing around the tubes 4 .

[0065] Der Kanal an sich, also das Gehäuse 6, in dem die Rohre 4 angeordnet sind, kann eine Querschnittsfläche zwischen 2500 mm® (für Rohre 4 mit kleinerem Durchmesser) 2m® (für Rohre 4 mit großem Durchmesser) aufweisen. The channel itself, i.e. the housing 6 in which the tubes 4 are arranged, can have a cross-sectional area of between 2500 mm ® (for tubes 4 with a smaller diameter) 2m ® (for tubes 4 with a large diameter).

[0066] Die ersten Verbindungselemente 21 können eine Wandstärke 23 zwischen 3 x der Wandstärke der Rohre 4 und 5 x der Wandstärke der Rohre 4 aufweisen. Es kann damit erreicht werden, dass die Verbindungselemente 21 nicht mitheizen. The first connecting elements 21 can have a wall thickness 23 between 3 times the wall thickness of the tubes 4 and 5 times the wall thickness of the tubes 4 . It can thus be achieved that the connecting elements 21 do not also heat up.

[0067] Die ersten Verbindungselement 21 können beispielsweise plättchenförmig und/oder stabförmig ausgebildet sein. Sie können auch eine strömungsoptimierte Querschnittsform aufweisen, beispielsweise zumindest annähernd in der Querschnittsform einer Tragfläche eines Flugzeugs ausgebildet sein. The first connecting element 21 can be designed, for example, in the form of small plates and/or in the form of rods. They can also have a flow-optimized cross-sectional shape, for example they can be designed at least approximately in the cross-sectional shape of a wing of an aircraft.

[0068] Weiter ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass die ersten Verbindungselemente 21 abwechselnd an einem Ende und am anderen Ende der Rohre 4 (oben und unten in der Fig. 4) angeordnet sind. It can also be seen from FIG. 4 that the first connecting elements 21 are arranged alternately at one end and at the other end of the tubes 4 (top and bottom in FIG. 4).

[0069] Obwohl die ausschließliche elektrische Serienschaltung der Rohre 4 die bevorzugte für die Heizvorrichtung 1 ist, können die Rohre 4 im Rahmen der Erfindung auch in einer Kombination aus elektrischer Serienschaltung und elektrischer Parallelschaltung über die erste Verbindungselement 21 miteinander verbunden sein. Although the exclusive electrical series connection of the tubes 4 is the preferred one for the heating device 1, the tubes 4 can also be connected to one another in a combination of electrical series connection and electrical parallel connection via the first connecting element 21 within the scope of the invention.

[0070] Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 kann vorgesehen sein, dass die Rohre 4 über elektrische Isolatoren aufweisende bzw. daraus bestehende zweite Verbindungselemente 24 miteinander verbunden sind, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Diese zweiten Verbindungselemente 24 können alternativ der zusätzlich dazu auch zur bedarfsweisen Anbindung des Rohrregisters 3 an das Gehäuse 6 eingesetzt werden. Die genaue Anordnung der zweiten Verbindungselemente 24 in der Heizvorrichtung 1 richtet sich u.a. nach der statischen Ausführung der Heizeinrichtung 1, sodass die in Fig. 1 dargestellte Anordnung nur beispielhaften Charakter hat. According to a further embodiment variant of the heating device 1, it can be provided that the tubes 4 are connected to one another via second connecting elements 24 which have or consist of electrical insulators, as can be seen from FIG. Alternatively, these second connecting elements 24 can also be used to connect the pipe register 3 to the housing 6 as required. The exact arrangement of the second connecting elements 24 in the heating device 1 depends, among other things, on the static design of the heating device 1, so that the arrangement shown in FIG. 1 is only of an exemplary nature.

[0071] Als Werkstoff für die elektrischen Isolatoren kann insbesondere ein keramischer Werkstoff eingesetzt werden. A ceramic material, in particular, can be used as the material for the electrical insulators.

[0072] Die zweiten Verbindungselement 24 können in Form und/oder Größe den ersten Verbindungselement 21 entsprechen. Sie können aber auch größer oder kleiner als die ersten Verbindungselement 21 sein. The second connecting element 24 can correspond to the first connecting element 21 in shape and/or size. However, they can also be larger or smaller than the first connecting element 21 .

[0073] Die ersten und die zweiten erste Verbindungselement 21, 24 können stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen oder Löten oder Kleben, und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit den Rohren 4 verbunden sein. The first and the second first connecting element 21, 24 can be connected to the tubes 4 with a material fit, in particular by welding or soldering or gluing, and/or with a form fit and/or with a force fit.

[0074] Die Rohre 4 können einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, die dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dabei kann nach einer Ausführungsvariante der Heizeinrichtung 1 vorgesehen sein, dass die Rohre 4 eine lichte Weite 25 ausgewählt aus einem Bereich von 5 mm bis 150 mm aufweisen. The tubes 4 can have a circular cross-section, which is best seen in FIG. According to one embodiment variant of the heating device 1, it can be provided that the tubes 4 have an inside diameter 25 selected from a range of 5 mm to 150 mm.

[0075] Wie die Fig. 5 und 6 beispielhaft zeigen, können die Rohre 4 auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, der zwar noch rund sein kann, der aber auch einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons mit mehr als fünf Ecken aufweisen kann, beispielsweise in Form eines regelmäßigen Sechsecks (Fig. 5) oder in Form eines regelmäßigen Achtecks (Fig. 6). Die Angaben zur lichten Weite 25 sind bei diesen Querschnittsformen als Durchmesser der Kreises zu verstehen, der gerade in den Innenumfang des jeweiligen Querschnitts passt, wie dies in Fig. 5 beispielhaft angedeutet ist. 5 and 6 show by way of example, the tubes 4 can also have a cross section that deviates from the circular shape, which can still be round, but which can also have a cross section in the form of a regular polygon with more than five corners , for example in the form of a regular hexagon (Fig. 5) or in the form of a regular octagon (Fig. 6). In the case of these cross-sectional shapes, the details of the clear width 25 are to be understood as the diameter of the circle that just fits into the inner circumference of the respective cross-section, as indicated by way of example in FIG. 5 .

[0076] Nach einer weiteren, ebenfalls in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante der Heizvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Rohre 4 eine Wandstärke 26 ausgewählt aus einem Bereich von 0,1 mm bis 5 mm aufweisen. According to a further embodiment variant of the heating device, also shown in FIG. 3, it can be provided that the tubes 4 have a wall thickness 26 selected from a range of 0.1 mm to 5 mm.

[0077] Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, können die Rohre 4 innen und/oder außen eine reibungsreduzierende und/oder selbstreinigende Beschichtung 27 aufweisen. Mit der Beschichtung 27 kann eine Erhöhung des Strömungswiderstandes durch Ablagerungen auf der Oberfläche der Rohre 4 verhindert werden bzw. kann damit der Strömungswiderstand im Rohrregister 3 reduziert werden. Als Beschichtung 27 kann beispielsweise eine keramische Schicht, wie z.B. TiO»2, oder eine Emailschicht verwendet werden. Gegebenenfalls kann damit auch die elektrische Isolierung der Rohre 4 voneinander Bereich der zweiten Verbindungselemente 24 erreicht werden. Die Beschichtung 27 kann gegebenenfalls auch als Korrosionsschutz wirken. As can be seen from FIG. 7, the tubes 4 can have a friction-reducing and/or self-cleaning coating 27 on the inside and/or outside. With the coating 27, an increase in the flow resistance due to deposits on the surface of the tubes 4 can be prevented and the flow resistance in the tube register 3 can thus be reduced. A ceramic layer, such as TiO»2, or an enamel layer can be used as the coating 27, for example. If necessary, the electrical insulation of the tubes 4 from one another in the area of the second connecting elements 24 can also be achieved in this way. The coating 27 can optionally also act as a protection against corrosion.

[0078] In Fig. 8 ist ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 gezeigt. Insbesondere ist aus dieser Darstellung eine Ausführung der elektrisch isolierenden Befestigung bzw. Verbindung der Rohre 4 zu ersehen. Die Verbindungselemente 24 weisen pro damit verbundenen Rohr 4 ein hülsenförmiges Anbindungselement 28 auf, durch das das jeweilige Rohr 4 geführt ist. Dabei ist zwischen der inneren Mantelfläche des Anbindungselements 28 und der äußeren Mantelfläche des Rohres 4 ein ringförmiger Zwischenraum ausgebildet. Dieser ist bei dieser Ausführungsvariante der Heizvorrichtung 1 mit einem Isolator, insbesondere Keramik, ausgefüllt bzw. ist in diesem eine Isolatorbuchse 29, z.B. eine Keramikhülse, angeordnet. 8 shows a detail from a further embodiment variant of the heating device 1 . In particular, an embodiment of the electrically insulating attachment or connection of the pipes 4 can be seen from this representation. The connecting elements 24 have a sleeve-shaped connecting element 28 for each pipe 4 connected thereto, through which the respective pipe 4 is guided. An annular intermediate space is formed between the inner lateral surface of the connection element 28 and the outer lateral surface of the pipe 4 . In this embodiment variant of the heating device 1, this is filled with an insulator, in particular ceramic, or an insulator bushing 29, e.g. a ceramic sleeve, is arranged in this.

[0079] Nur als Beispiel ist in Fig. 9 eine Ausführungsvariante der Thermoprozessanlage 2 dargestellt, wie dies voranstehend bereits ausgeführt wurde. Diese umfasst die Prozesskammer 13 für die Aufnahme zumindest eines zu prozessierenden Gegenstandes. Weiter umfasst die Thermoprozessanlage 2 zumindest eine Heizvorrichtung 1 nach der Erfindung. Die Heizvorrichtung 1 kann innerhalb der Prozesskammer 13 und/oder außerhalb der Prozesskammer 13 und diese zumindest teilweise umgebend angeordnet sein. Die zumindest eine Heizvorrichtung 1 ist zumindest teilweise, vorzugsweise zur Gänze innerhalb eines Gehäuses 30 der Thermoprozessanlage 2 angeordnet. Fluidzuführungen können auch teilweise nach außen geführt sein, wie dies strichliert dargestellt ist. [0079] Just as an example, FIG. 9 shows an embodiment variant of the thermoprocessing system 2, as has already been explained above. This includes the process chamber 13 for receiving at least one object to be processed. Furthermore, the thermal processing system 2 comprises at least one heating device 1 according to the invention. The heating device 1 can be arranged inside the process chamber 13 and/or outside the process chamber 13 and at least partially surround it. The at least one heating device 1 is arranged at least partially, preferably entirely, within a housing 30 of the thermal processing system 2 . Fluid supply lines can also be partially routed to the outside, as shown in dashed lines.

[0080] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente der Heizvorrichtung 1 bzw. der Thermoprozessanlage 2 nicht zwingenderweise maßstäblich dargestellt sind. Finally, for the sake of clarity, it should be pointed out that elements of the heating device 1 or the thermoprocessing system 2 are not necessarily shown to scale for a better understanding of the structure.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 Heizvorrichtung 1 heater

2 Thermoprozessanlage 3 Rohrregister 2 thermoprocessing plant 3 tube register

4 Rohr 4 pipe

5 Durchströmrichtung 6 Gehäuse 5 flow direction 6 housing

7 Einströmelement 7 inflow element

8 Ausströmelement 8 outflow element

9 Sammelkanal 9 collection channel

10 Sammelkanal 10 collection channel

11 Anschluss 11 connection

12 Anschluss 12 connection

13 Prozesskammer 14 Abschnitt 13 Process Chamber 14 Section

15 Abschnitt 15 section

16 Abschnitt 16 section

17 Reihe 17 row

18 Spalte 18 column

19 Abstand 19 distance

20 Abstand 20 distance

21 Verbindungselement 22 Fläche 21 connecting element 22 surface

23 Wandstärke 23 wall thickness

24 Verbindungselement 25 Weite 24 fastener 25 width

26 Wandstärke 26 wall thickness

27 Beschichtung 27 coating

28 Anbindungselement 29 Isolatorbuchse 28 connection element 29 insulator socket

30 Gehäuse 30 housing

Claims

patent claims

1. A heating device (1) comprising at least one tube register (3) made of a plurality of electrically conductive tubes (4) which are arranged so that a fluid can flow through them on the inside, characterized in that the tube register (3) can have a fluid flow around it on the outside in a housing ( 6) is arranged.

2. Heating device (1) according to claim 1, characterized in that the housing (6) is channel-shaped.

3. Heating device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the tube register (3) and the housing (6) have at least one change in the flow direction (5).

4. Heating device (1) according to claim 3, characterized in that the pipe register (3) is arranged to follow the flow of the fluid in the channel.

5. Heating device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tubes (4) of the tube register (3) are arranged in rows (17) and columns (18).

6. Heating device (1) according to claim 5, characterized in that the number of rows (17) of the pipe register (3) is selected from a range from 2 to 200 and/or that the number of columns (18) of the pipe register (3) is selected from a range of 2 to 200.

7. Heating device (1) according to claim 5 or 6, characterized in that a distance (19) between the rows (17) of the pipe register (3) is the same as the distance (20) between the columns (18) of the pipe register ( 3).

8. Heating device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tubes (4) of the tube register (3) are electrically connected in series via the first connecting element (21) are connected to one another.

9. Heating device (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first connecting elements (21) have a surface (22) in longitudinal section selected from a range of 100 mm? and 2500 mm *.

10. Heating device (1) according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the tubes (4) are connected to one another via second connecting elements (24) having electrical insulators.

11. Heating device (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the tubes (4) have a circular cross-section with an inside width (25) selected from a range of 5 mm to 150 mm.

12. Heating device (1) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the tubes (4) have a wall thickness (26) selected from a range of 0.1 mm to 5 mm.

13. Heating device (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the tubes (4) have a friction-reducing and/or self-cleaning coating (27) on the inside and/or outside.

14. Heating device (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the tubes (4) have a round, in particular circular, cross section or a cross section in the form of a regular polygon with more than five corners.

15. Thermoprocessing system (2) comprising a process chamber (13) for an object to be processed and having a heating device (1) which is at least partially arranged in the thermoprocessing system (2), characterized in that the heating device (1) according to one of the claims 1 to 14 is formed.

For this purpose 6 sheets of drawings 10 / 16