DD286926A5

DD286926A5 - HEATING DEVICE FOR SINGLE-SIDED HEAT DISPENSING

Info

Publication number: DD286926A5
Application number: DD33164589A
Authority: DD
Inventors: Steffen Ostmann; Juergen Laemmel; Guenter Jaritz; Fred Richter; Bernd Koegel; Gerhard Oeder
Original assignee: Veb Ingenieurbuero Elektrogeraete,De; Veb Elektro-Haushaltgeraete,De
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-02-07

Abstract

Heizeinrichtung fuer einseitige Waermeabgabe. Als Heizelemente kommen Widerstandselemente mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) zur Anwendung. Als Beispiele seien Buegeleisen und Kochplatten genannt, die mehrere Heiztemperaturen aufweisen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung einer Mehrzahl gleicher PTC-Widerstandselemente eine Heizeinrichtung fuer mehrere Heiztemperaturen und einseitige Waermeabgabe aufzubauen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaesz geloest, indem die PTC-Widerstandselemente auf einer Seite an einem gemeinsamen Waermeableit- und Kontaktblech, das an eine erste Klemme einer Spannungsquelle angeschlossen ist, anliegen und auf der anderen Seite je PTC-Widerstandselement ein separates Waermeableit- und Kontaktblech vorgesehen sind, die an eine zweite Klemme der Spannungsquelle, vorzugsweise ueber einen Wahlschalter, angeschlossen sind, die nicht mit dem jeweils zugehoerigen PTC-Widerstandselement in Kontakt stehenden Bereiche der separaten Waermeableit- und Kontaktbleche verschiedene Oberflaechengroeszen aufweisen und die separaten Waermeableit- und Kontaktbleche thermisch voneinander getrennt sind. Fig. 1{Heizeinrichtung; einseitige Waermeabgabe; PTC-Widerstandselemente; gekroepfte Waermeableit- und Kontaktbleche; Oberflaechengroesze; thermische Trennung; Mantelblech}Heating device for one-sided heat transfer. As heating elements resistive elements with positive temperature coefficient (PTC) are used. Examples include iron and hotplates, which have several heating temperatures. The invention is based on the object using a plurality of identical PTC resistor elements to build a heater for several heating temperatures and unilateral heat transfer. The object is achieved according to the invention in that the PTC resistance elements rest on one side on a common heat dissipation and contact plate which is connected to a first terminal of a voltage source and on the other side a separate heat dissipation and contact plate are provided for each PTC resistance element , which are connected to a second terminal of the voltage source, preferably via a selector switch, which have not different with the respective belonging PTC resistor element areas of the separate Waermeableit- and contact plates different surface sizes and the separate heat dissipation and contact plates are thermally separated from each other , Fig. 1 {heating means; one-sided heat transfer; PTC resistor elements; crooked heat dissipation and contact sheets; Oberflaechengroesze; thermic separation; Jacket sheet}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Application of the invention

Die Erfindung betrifft elektrische Heizgeräte, bai denen die erzeugte Wärme lediglich auf oinor Seito abgagebon wird. Als Heizelement kommen Widerstandselemente mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) zur Anwendung. Als Beispiele seien Bügeleisen und Kochplatten genannt, die mehrere Heiztemperaturen aufweisen.The invention relates to electric heaters, bai which the generated heat is only aboardbon on oinor Seito. As a heating element resistive elements with positive temperature coefficient (PTC) are used. Examples include iron and hotplates, which have several heating temperatures.

Characteristic of the known state of the art

Heizeinrichtungen für einseitige Wärmeabgabe sind bekannt. Eine so geartete Heizplatte ist in der OE-AS 2359215 beschrieben. Ein flächenförmiges Heizelement ist zwischon beidseitig angeordnetem, aber einseitig aus verschiedenen Schichten verstärkt ausgeführtem Isoliermaterial gelagert. Eino Grundwannenplatte und eine die gleiche Wärmeausdehnung aufweisende metallische Gegenplatto schließen die Heizelemente und eine sich mit den Platten fest verbindende Schicht aus elektrisch isolierendem, mit Quarzmehl vormischtem Gießharz wasserdicht ein. Weiterhin besteht die Heizplatte aus einer äußeren Deckplatte, wobei zwischen dieser und der Gegenplatto ein wärmeisolierender Kunststoffschaum eingebracht ist. Dieser Kunststolfschaum bewirkt, daß die Wärmeabgabe von den Heizelementen in Richtung der Grundwannenplatto verläuft. Nachteilig an dieser Heizplatte ist, daß es auf der Seite der Gegenplatte zu Wärmostaus kommen kann, da oino Ableitung der dort orzeugton Wnrmo nicht '"'olg·.. Bei Verwendung von PTC-Hoizelemonten besteht dadurch die Gefahr dor Zerstörung dor Heizolomwte.Heaters for one-sided heat dissipation are known. Such a type of heating plate is described in OE-AS 2359215. A sheet-like heating element is mounted between on both sides arranged, but reinforced on one side of different layers executed insulating material. A base tray plate and a metallic counterplate having the same thermal expansion include the heating elements and a layer of electrically insulating quartz powder premixed casting resin which firmly bonds to the plates. Furthermore, the heating plate consists of an outer cover plate, between which and the Gegenplatto a heat-insulating plastic foam is introduced. This Kunststolfschaum causes the heat output from the heating elements runs in the direction of the Grundwannenplatto. A disadvantage of this hot plate is that it can come to Wärmostaus on the side of the counter plate, since oino derivative of there orzeugton Wnrmo not '"' olg · .. When using PTC Hoizelemonten there is a danger dor destruction dor Heizolomwte.

Es sind auch Heizeinrichtungen bekannt, die mehrere Heiztemperaturen zur Verfügung stollen und PTC-Widerstandsolcmento verwenden. In der DE-PS 3207015 ist eins PTC-Heizung beschrieben, die zwei PTC-Elemente mit unterschiedlichen Curietemperaturen aufweist.There are also heating devices known that stollen several heating temperatures available and use PTC Widerstandolcmento. In DE-PS 3207015 a PTC heater is described which has two PTC elements with different Curie temperatures.

Nachteilig daran ist, daß in der Serienproduktion solcher Heizungon PTC-Elemente bereitgestellt werden müssen, dio relativ foin abgestufte Curietemperaturen aufwoisen und deshalb kos'onintensiv sind. Dios stellt aber oinen unnötig hohen Aufwand dar. Weiterhin ist eine Heizvorrichtung mit einem Widerstandskörper aus PTC-Material aus der DE-OS 2715878 bekannt. An den Widerstandskörper sind auf einer Seite eine Flächenelektrode, die an eine Klemmo der Vorsorgungsspannung angeschlossen ist, und auf der anderen Seite mindestens droi verschieden große Bereiche des Widerstandskörpers kontaktierende Eloktroden, die über oinon Wahlschaltor mit der zweiton Klemme der Vorsorgungsspannung verbunden sind, angelegt. Nachteil g an dieser Heizvorrichtung ist, daß dio Herstellung von kompakten PTC-Körporn einen relativ hohen technologischen Aufwand erfordert. Außerdem sind thormische Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Bereichen des Widerstandskörpers im Betrieb nicht auszuschließen, so daß thermisch bedingte Spannungen im Material auftreten können.The disadvantage of this is that in the series production of such Heizon PTC elements must be provided, dio relatively foin graded Curie temperatures aufwoisen and therefore kos'onintensiv. However, Dios represents an unnecessarily high overhead. Furthermore, a heating device with a resistance body made of PTC material from DE-OS 2715878 is known. To the resistor body on one side of a surface electrode which is connected to a Klemmo the Vorsorgungsspannung, and on the other hand droi at least droi different sized areas of the resistor body contacting Eloktroden which are connected via oinon selector switch with the zweiton terminal of the supply voltage applied. Disadvantage g of this heater is that the production of compact PTC Körporn requires a relatively high technological effort. In addition, thormic interactions between the individual regions of the resistor body during operation can not be excluded, so that thermally induced stresses can occur in the material.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Oie Erfindung bezweckt die Verringerung des materiellen und technologischen Aufwands für Heizeinrichtungon zur Bereitstellung mehrerer Heiztemperaturen unter Verwendung von PTC-Widerstandselementen.The purpose of the invention is to reduce the material and technological expense of the heater to provide multiple heating temperatures using PTC resistive elements.

-2- 286 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 286 Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung einer Mehrzahl gleicher PTC-Widerstandselemente eine Heizeinrichtung für mehrere r!olztemporatu:en und einseitige Wärmeabgabe aufzubauen.The object of the invention is to build up a heating device for a plurality of oil compartments and one-sided heat dissipation by using a plurality of identical PTC resistance elements.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß golöst, indem die PTC-Widerstandselemente auf einer Seite an einem gemeinsamen Wärmeableit- und Kontaktblech, das an eine erste Klemme einer Spannungsquelle angeschlossen ist, anliegen und auf der anderen Seite je PTC-Widerstandselement ein separates Wärmeableit· und Kontaktblech vorgesehen sind, die an eine zweite Klemme der Spannungsquelle, vorzugsweise über einen Wahlschalter, angeschlossen sind, die nicht mit dem jeweils zugehörigen PTC-Widerstandselement in Kontakt stehenden Bereiche der separaten Wärmeableit- und Kontaktbleche verschiedene Oberflächengrößen aufweisen und die separaten Wärmeableit· und Kontaktbleche thermisch voneinander getrennt sind.The object is golöst according to the invention by the PTC resistor elements on one side of a common heat dissipation and contact plate, which is connected to a first terminal of a voltage source, abut and on the other side each PTC resistor element a separate heat dissipation and contact plate are provided , which are connected to a second terminal of the voltage source, preferably via a selector switch, which have not different surface areas with the respective associated PTC resistance element in contact areas of the separate heat dissipation and contact plates and the separate heat dissipation and contact plates are thermally separated from each other ,

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die separaten Wärmeableit- und Kontaktbleche derart gekröpft sind, daß sie außerhalb der Kontaktbereiche zu den PTC-Widerstandselementen eine Ebene mit dem gemeinsamen Wärmoabloit- und Kontaktblech bilden.Another feature of the invention is that the separate Wärmeableit- and contact plates are cranked so that they form a plane with the common Wärmoabloit- and contact plate outside the contact areas to the PTC resistance elements.

Ausgestaltet wird die Erfindung dadurch, daß ein Mantelblech elektrisch isoliert die Wärmeableit- und Kontaktbleche umschließt.The invention is characterized in that a jacket plate electrically insulated encloses the Wärmeableit- and contact plates.

Hinzu kommt als weiteres erfinderisches Merkmal, daß das Mantelblech planparallel zu der von dem gemeinsamen Wärmeableit- und Kontaktblech und den abgekröpften Bereichen der separaten Wärmeableit- und Kontaktbleche gebildeten Ebene angeordnet ist sowie deren gegenüberliegende Seite der Einrichtung teilweise und die Längsseiten vollständig umfaßt.In addition, as a further inventive feature that the jacket plate is arranged plane-parallel to the plane formed by the common Wärmeableit- and contact plate and the bent portions of the separate Wärmeableit- and contact plates as well as the opposite side of the device partially and the longitudinal sides completely.

Die Wärmeabgabe erfolgt hauptsächlich durch Wärmeleitung von einem oder mehreren an Spannuno gelegten PTC-Widerstandselementen über das oder die zugehörigen separaten Wärmeableit- und Kontaktbleche einerseits und das gemeinsame Wärmeableit- und Kontaktblech andererseits zum Mantelblech. Die Kröpfung der separaten Kontaktbleche bewirkt die Wärmeleitung in Richtung der mit dem gemeinsamen Kontaktblech gebildeten Ebene, von der aus die Wärme über das Mantelblech abgegeben wird.The heat is dissipated mainly by heat conduction from one or more PTO resistor elements applied to the voltage via the associated separate heat dissipation and contact plates on the one hand and the common heat dissipation and contact plate on the other hand to the jacket plate. The offset of the separate contact plates causes the heat conduction in the direction of the plane formed by the common contact plate, from which the heat is released via the jacket plate.

Die unterschiedlichen Größen der separaten Wärmeableit- und Kontaktbleche bewirken, daß unterschiedliche Wärmemengen von den PTC-Heizelementen abgeführt werden. Entsprechend der umgesetzten Leistung stellt sich die Temperatur an der Wärmeabgabefläche der Heizeinrichtung ein.The different sizes of the separate Wärmeableit- and contact plates cause different amounts of heat to be dissipated by the PTC heating elements. According to the converted power, the temperature is set at the heat discharge surface of the heater.

Wegen der Kröpfung der separaten Wärmeableit- und Kontaktblecho braucht die von der Wärmeabgabofläche abgewandto Seite der Heizeinrichtung nicht zusätzlich thermisch isoliert zu werden, da annähernd die gesamte erzeugte Wärmemenge zur Wärmeabgabefläche abgeleitet wird und dort zur Verfügung steht.Because of the offset of the separate Wärmeableit- and Kontaktblecho the Abgewandto the Wärmeabgabofläche side of the heater does not need to be additionally thermally insulated, since almost the entire amount of heat generated is derived to heat dissipation surface and is available there.

Vorteilhaft an der Erfindung ist auch, daß verschiedene Heiztemperaturen einstellbar sind und dafür gleiche PTC-Elemente verwendet worden können. Dies stellt einen technologischen Gewinn dar, da keine nach abgestuften Curiotemperaturen sortierten PTC-Elemente bereitgestellt werden müssen.Another advantage of the invention is that different heating temperatures are adjustable and the same PTC elements can be used for this purpose. This represents a technological benefit, as there is no need to provide PTC elements sorted by graded Curio temperatures.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es handelt sich um eine Heizeinrichtung für ein Bügeleisen, insbesondere ein Reisebügeleiden. Die Zeichnung zeigt inA preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It is a heating device for an iron, especially a tourist ironing. The drawing shows in

Fig. 1 A: einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Heizeinrichtung; Fig. 1 B: eine Seitenansicht der Heizeinrichtung; Fig. 2- dio Heizeinrichtung als Explosivdarstellung.Fig. 1 A: a longitudinal section through the heating device according to the invention; Fig. 1B: a side view of the heater; Fig. 2- dio heating device as an exploded view.

Der Längsschnitt der Heizeinrichtung nach Fig. 1A zeigt die geometrische Anordnung der Einzelteile. Zwoi PTC-Elemonte 1 und 1 'werden von einem Elementehaltor 5 zwischen einem gomoinsamon Kontaktblech 2 und zwei separaten Kontaktblechen 3 und 3' fixiert. Das gemeinsame Kontaktblech 2 ist mit einer senkrecht bofostigten Anschlußfahno 9 vorsehen, dio zwischen den PTC-Elemonten 1 und 1' angeordnet ist. Der Elementehalter 5 verfügt dazu über eine entsprechende Aussparung. Die separaten Kontaktbleche 3 und 3' weisen Anschlußdrähte 4 und 4' auf, die vorteilhafterwoise jowoils an don freien Endon angeordnet sind. Zwischen den inneren Enden der separaten Kontaktbleche 3 und 3' ist eine Isolationsscheibe 8 für dio Anschlußfahno 9 vorgesehen. Die separaten Kontaktbleche 3 und 3' sind abgekröpft, so daß ihre freien Enden in einer Ebene mit dem gemeinsamen Kontaktblech 2 liegen, im Kontaktbereich mit don jeweils zugehörigen PTC-Elomenten 1 bzw. 1' sind dio separatem Kontaktblecho 3 und 3' gleich ausgeführt. Ihre freien Endon weisen jedoch einen Unterschied auf. Das freie Ende des Kontaktbleches 3 hat eine goringero Flachenausdehnung als das dos Kontaktblechs 3'. Ein Mantelblech 7 umhüllt dio gesamte Anordnung, woboi zwischen diesem und don Kontaktblechon 2, 3 und 3' eine Basisisolation β vorgesehen ist. Die in Fig. 1 B dargestellte Seitenansicht der Heizeinrichtung domonstriort vorrangig dio Funktion des Mantelblechs 7 als Halteelement für die gesamte Anordnung. Das Mantelblech 7 umschließt dio Heizeinrichtung iiuf der Unterseite, dio zur Wärmeabgabe vorgesehen ist, und an den Längsseiten. Die Oborseito der Heizeinrichtung !lingegon wird nur toilwoiso vom M ntolblcch 7 bedockt, so daß dor größte Teil dor Oberseite der Einrichtung von dor Basisisolation 6 abgeschlossen wird. Das Explosivbild der erfindungsgomäßen Heizeinrichtung gemäß Fig. 2 verdeutlicht die geometrisch-konstruktive Gestaltung der in der Heizeinrichtung verwendeten Bauteile und die Reihenfolge ihrer Anordnung. Das Mantelblech 7 verfügt über Durchbrüche 11. Es besteht aus drei Bereichen, wobei im breitesten d'o Durchbrücho 1' quer zur Längsrichtung eingebracht sind. Oberhalb des Mantelblechs 7 befindet sich dio Basisisolation 6, dio ebenfalls in dr: i Bereiche unterteilt ist. Das darüber dargestellte gemeinsame Kontaktblech 2 ist rechteckig ausgeführt und verfügt über einen Durchbruch 10 sowie dio Anschlußlahne 9. Der Elementehalter 5 besteht aus Isoliermaterial und hat die Form oines Rechtecks mit zwei rechteckigen Ausschnitten für dio PTC-Elemento 1 und Γ sowie einen Einschnitt zur Durchführung der Anschlußfahno 9. Dio separaten Kontaktbleche 3 und 3' sind rechteckige Blechstreifen. Sie weisen eino Dreiteilung auf, wobei dio zueinander gerichteten Bereiche über gleiche Größen und eino Durchführungsaussparung für dio Anschlußfahne 9 vorfü on. Die nach außen sichThe longitudinal section of the heater according to Fig. 1A shows the geometric arrangement of the items. Zwoi PTC Elemonte 1 and 1 'are fixed by a Elementehaltor 5 between a gomoinsamon contact plate 2 and two separate contact plates 3 and 3'. The common contact plate 2 is provided with a vertically bofostigten Anschlußfahno 9, dio between the PTC Elemonten 1 and 1 'is arranged. The element holder 5 has a corresponding recess. The separate contact plates 3 and 3 'have connecting wires 4 and 4', which are advantageously arranged jowoils don don free endon. Between the inner ends of the separate contact plates 3 and 3 ', an insulating disc 8 is provided for dio Anschlußfahno 9. The separate contact plates 3 and 3 'are bent so that their free ends lie in a plane with the common contact plate 2, in the contact area with each associated PTC-Elomenten 1 and 1' are dio separate Kontaktblecho 3 and 3 'executed the same. Their free endon, however, have a difference. The free end of the contact plate 3 has a goringero flat extent as the dos contact plate 3 '. A jacket sheet 7 envelops the entire dio arrangement, where between this and don Kontaktblechon 2, 3 and 3 'a base insulation β is provided. The side view of the heating device domonstriort shown in Fig. 1 B primarily the function of the jacket plate 7 as a holding element for the entire arrangement. The jacket plate 7 surrounds the heating device diouf the bottom, dio is provided for heat dissipation, and on the long sides. The oborseito of the heater! Lingegon is only nettwoiso of M ntolblch 7, so that most of the upper side of the device of the basic insulation 6 is completed. The exploded view of the heating device according to the invention according to FIG. 2 clarifies the geometrical-constructive design of the components used in the heating device and the sequence of their arrangement. The jacket plate 7 has openings 11. It consists of three areas, with the widest d'o Durchbrücho 1 'are introduced transversely to the longitudinal direction. Above the jacket plate 7 there is a base insulation 6, which is also subdivided into areas. The elementary holder 5 is made of insulating material and has the shape oines rectangle with two rectangular cut-outs for dio PTC Elemento 1 and Γ and an incision for carrying out the Anschlussfahno 9. Dio separate contact plates 3 and 3 'are rectangular metal strips. They have a tripartite division, whereby the regions directed towards one another via identical sizes and a passage opening for the connecting lug 9 are provided. The outward oneself

anschließenden Bereiche sind ebenfalls gleich groß. Sie sind in einem Winkel von etwa 45° abgekröpft. Daran schließen sich diefreien Enden der Kontaktbleche 3 und 3' an, die parallel zu den inneren Bereichen vorlaufen. Das freie Ende des Kontaktbiechs 3hat eine nur etwa halb so große Fläche wie das freie Ende des Kontaktblechs 3'. Die Durchführungsaussparungen für dieadjoining areas are also the same size. They are bent at an angle of about 45 °. This is followed by the free ends of the contact plates 3 and 3 ', which run parallel to the inner regions. The free end of the Kontaktbiechs 3hat has only about half as large area as the free end of the contact plate 3 '. The feedthrough recesses for the

Terminal lug 9 are covered by the insulation 8, which is designed as a round disc with an incision. The assembly of the heater takes place according to the exploded view in Fig. 2, wherein at the end of the arrangement Bending the jacket plate 7 along the Biogelinien 12 is formed as a unit. The openings 11 in the jacket plate 7 and 10 in the common contact plate 2 serve the mutual thermal Decoupling of PTC elements 1 and V.

Claims

A one-sided heat release heater having at least two PTC resistance elements for generating a plurality of heating temperatures, the PTC resistance elements being abutted on one side to a common heat sink and contact plate connected to a first terminal of a voltage source and on the other side each PTC Widerstandselemont a separate Wärmeableit- and contact plate are provided, which are connected to a second terminal of the voltage source, preferably via a selector switch, characterized in that the not with the respectively associated PTC resistor element (1,1 ') in contact Areas of the separate Wärmeableit- and contact plates (3,3 ') have different surface areas and the separate Wärmeableit- and contact plates (3,3') are thermally separated from each other.

2. Heating device according to claim 1, characterized in that the separate Wärmeableit- and contact plates (3,3 ') are cranked so that they outside the contact areas to the PTC resistor elements (1, V) has a plane with the common Wärmeableit- and Form contact plate (2).

3. Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that a jacket plate (7) electrically isolated, the Wärmeableit- and contact plates (2, 3,3 ') encloses.

4. Heating device according to claims 2 and 3, characterized in that the jacket plate (7) plane-parallel to the plane of the common heat dissipation and contact plate (2) and the bent portions of the separate Wärmeableit- and contact plates (3,3 ') arranged and crimped around the opposite side.