DE102015105926A1

DE102015105926A1 - storage heater

Info

Publication number: DE102015105926A1
Application number: DE102015105926.6A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-04-18
Also published as: DE102015105926B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Speicherheizkörper, insbesondere zum Warmhalten von Speisen mit einem Wärmespeicher (2), der einen Speicherraum (3) mit einem Wärmespeichermedium (4) aufweist, und auf einer elektrischen Heizeinrichtung (5) zur Erhitzung des Wärmespeichermediums (4), welches bei der Erwärmung auf eine Betriebstemperatur aus einer festen Phase in eine flüssige Phase übergeht. Der Wärmespeicher (2) weist erfindungsgemäß einen Wärmeaustauscher (7) auf einer Wärmeübertragungsfläche (8) für das zu erwärmende Gut und an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche (8) angeordneten Wärmeübertragungselementen (9). Die Wärmeübertragungselemente (9) stehen an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche (8) vor und tauchen in das Wärmespeichermedium (4) ein. Die Heizeinrichtung (5) weist mindestens ein Heizelement (6) mit einer Kaltleitercharakteristik auf, welches an dem Wärmeaustauscher (7) angeordnet ist.The invention relates to a storage heater, in particular for keeping food warm with a heat storage (2) having a storage space (3) with a heat storage medium (4), and on an electric heater (5) for heating the heat storage medium (4), which at the heating to an operating temperature from a solid phase into a liquid phase passes. According to the invention, the heat accumulator (2) has a heat exchanger (7) on a heat transfer surface (8) for the material to be heated and heat transfer elements (9) arranged on the rear side of the heat transfer surface (8). The heat transfer elements (9) protrude at the rear of the heat transfer surface (8) and dip into the heat storage medium (4). The heating device (5) has at least one heating element (6) with a PTC thermistor characteristic which is arranged on the heat exchanger (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Speicherheizkörper, insbesondere zum Warmhalten von Speisen, mit einem Wärmespeicher, der einen Speicherraum mit einem Wärmespeichermedium aufweist, und mit einer elektrischen Heizeinrichtung zur Erhitzung des Wärmespeichermediums, wobei das Wärmespeichermedium bei der Erwärmung auf eine Betriebstemperatur aus einer festen Phase in eine flüssige Phase übergeht.The invention relates to a storage heater, in particular for keeping food warm, with a heat storage having a storage space with a heat storage medium, and with an electric heater for heating the heat storage medium, wherein the heat storage medium when heated to an operating temperature of a solid phase in a liquid Phase passes.

Die Anwendungsmöglichkeiten des Speicherheizkörpers sind vielfältig. Der Speicherheizkörper kann beispielsweise als Warmhalteunterteil für Essgeschirr ausgebildet sein und eine Aufnahmemulde für mindestens einen Teller aufweisen. Ferner eignet sich der Speicherheizkörper als Warmhaltevorrichtung für Gastronormbehälter und zum Warmhalten von Töpfen. Ferner kann der Speicherheizkörper als Warmhalteplatte und Wärmespeicherplatte genutzt werden.The applications of the storage heater are many. The storage heater may be formed, for example, as a warming base for dinnerware and have a receiving trough for at least one plate. Furthermore, the storage heater is suitable as a holding device for Gastronorm container and to keep warm pots. Furthermore, the storage heater can be used as a warming plate and heat storage plate.

Ein Speicherheizkörper zum Warmhalten von Speisen mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ist aus DE 199 38 612 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist einen Innenbehälter auf, dessen Außenfläche von einer thermisch isolierenden Außenschale umgeben ist. Der Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter und der Außenschale bildet einen Speicherraum für ein Wärmespeichermedium. Das Wärmespeichermedium besteht aus einem technischen Wachs auf Paraffinbasis, welches bei der Erwärmung aus einer festen Phase in eine flüssige Phase übergeht. Ferner ist in dem Speicherraum eine elektrische Heizmatte zur Erhitzung des Wärmespeichermediums vorgesehen. Bei der Aufheizung des Wärmespeichermediums kann durch Nutzung der Schmelzenthalpie eine große Energiemenge gespeichert werden. Allerdings besteht bei der Verwendung eines technischen Wachses auf Paraffinbasis die Gefahr, dass das Wachs bei einer Überhitzung vergast oder verbrennt. Zur Vermeidung einer lokalen Überhitzung ist eine aufwendige Temperaturregelung der Heizeinrichtung notwendig.A storage heater for keeping food warm with the features described above is out DE 199 38 612 A1 known. The known device has an inner container whose outer surface is surrounded by a thermally insulating outer shell. The space between the inner container and the outer shell forms a storage space for a heat storage medium. The heat storage medium consists of a paraffin-based technical wax which, when heated, changes from a solid phase to a liquid phase. Furthermore, an electric heating mat for heating the heat storage medium is provided in the storage space. When heating the heat storage medium can be stored by using the enthalpy of fusion a large amount of energy. However, the use of a wax-based technical wax involves the danger of the wax gassing or burning in the event of overheating. To avoid local overheating a complex temperature control of the heater is necessary.

Aus EP 0 846 437 B1 ist ein Speisentransportbehälter mit einem austauschbaren Heizelement bekannt. Das Heizelement besteht aus einer Bodenplatte mit eingelegten PTC-Heizelementen. Die PTC-Heizelemente weisen einen positiven Temperaturkoeffizienten auf, so dass die Leistungsaufnahme der PTC-Elemente mit zunehmender Temperatur sinkt und eine Temperaturregelung nicht notwendig ist. Um eine für die Warmhaltefunktion ausreichende Energiemenge zu speichern, ist allerdings eine massive und schwere Bodenplatte notwendig. Das hohe Gewicht der Bodenplatte schränkt die Handhabung des Behälters ein.Out EP 0 846 437 B1 a food transport container with a replaceable heating element is known. The heating element consists of a base plate with inserted PTC heating elements. The PTC heating elements have a positive temperature coefficient, so that the power consumption of the PTC elements decreases with increasing temperature and a temperature control is not necessary. In order to save a sufficient amount of energy for the keep-warm function, however, a massive and heavy base plate is necessary. The high weight of the bottom plate limits the handling of the container.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Speicherheizkörper anzugeben, der nach einem Abschalten der elektrischen Heizung Wärme noch über einen langen Zeitraum speichert. Die Beheizung soll ohne Temperaturregelung betriebssicher arbeiten. Ferner sollen eine schnelle und gleichmäßige Aufheizung des Wärmespeichermediums und eine gute Wärmeabgabe der gespeicherten Energie sichergestellt sein.Against this background, the invention has for its object to provide a storage heater, which stores heat after switching off the electric heater for a long period of time. The heating should work reliably without temperature control. Furthermore, a rapid and uniform heating of the heat storage medium and a good heat dissipation of the stored energy should be ensured.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Speicherheizkörper nach Anspruch 1.The object of the invention and solution of this problem is a storage heater according to claim 1.

Zum grundsätzlichen Aufbau des Speicherheizkörpers gehören die eingangs beschriebenen Merkmale. Erfindungsgemäß umfasst der Wärmespeicher einen Wärmeaustauscher, der eine Wärmeübertragungsfläche zur Wärmeabgabe und an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche angeordnete Wärmeübertragungselemente aufweist. Die Wärmeübertragungselemente stehen an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche vor und tauchen in das Wärmespeichermedium ein. Ferner weist die Heizeinrichtung mindestens ein Heizelement mit einer Kaltleitercharakteristik auf, welches an dem Wärmeaustauscher angeordnet ist. The basic structure of the storage heater includes the features described above. According to the invention, the heat accumulator comprises a heat exchanger which has a heat transfer surface for dissipating heat and heat transfer elements arranged at the rear side of the heat transfer surface. The heat transfer elements protrude to the back of the heat transfer surface and dip into the heat storage medium. Furthermore, the heating device has at least one heating element with a PTC thermistor characteristic which is arranged on the heat exchanger.

Das Wärmespeichermedium geht bei der Erwärmung aus einer festen Phase in eine flüssige Phase über. Mit dem Phasenübergang ist eine Volumenänderung des Wärmespeichermediums verbunden. Zur Kompensation der Volumenänderung enthält das System ein Gas, vorzugsweise Luft. Das in dem System enthaltene Gas steigt auf und sammelt sich an der Rückseite der vorzugsweise horizontalen Wärmeübertragungsfläche des Wärmeaustauschers. Ungeachtet dieser Effekte ist erfindungsgemäß eine gute Wärmeübertragung gewährleistet, da die an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche vorstehenden Wärmeübertragungselemente in das Wärmespeichermedium eintauchen. Bevorzugt sind Wärmeübertragungselemente, die sich durch eine große Außenfläche auszeichnen. Die Wärmeübertragungselemente können insbesondere als Rippen ausgebildet sein. Die oberseitig anschließende Wärmeübertragungsfläche bildet zweckmäßig eine Auflagefläche für das zu wärmende Gut. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungsfläche und die rückseitig angeordneten Rippen Bestandteile eines durch im Pressverfahren oder Spritzgießen geformten einstückigen Körpers aus Metall oder Kunststoff.When heated, the heat storage medium changes from a solid phase to a liquid phase. With the phase transition, a volume change of the heat storage medium is connected. To compensate for the volume change, the system contains a gas, preferably air. The gas contained in the system rises and collects at the back of the preferably horizontal heat transfer surface of the heat exchanger. Regardless of these effects, good heat transfer is ensured according to the invention, since the heat transfer elements protruding at the back of the heat transfer surface are immersed in the heat storage medium. Preference is given to heat transfer elements, which are characterized by a large outer surface. The heat transfer elements may be formed in particular as ribs. The upper-side subsequent heat transfer surface expediently forms a support surface for the material to be heated. Preferably, the heat transfer surface and the ribs arranged at the rear are components of a one-piece body formed by pressing or injection molding of metal or plastic.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Wärmeaustauscher ist eine effektive Wärmeübertragung von dem Wärmespeichermedium in das zu wärmende Gut gewährleistet, wobei die Wärmeübertragung weder von einem etwaigen Luftanteil, der im Speicherraum eingeschlossen ist, noch von einer Volumenänderung des Wärmespeichermediums beim Phasenübergang aus der festen Phase in die flüssige Phase beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ermöglichen die in das Wärmespeichermedium eintauchenden Wärmeübertragungselemente eine gleichmäßige und schnelle Einleitung der von der elektrischen Heizeinrichtung erzeugten Energie in das Wärmespeichermedium, welches sich zu Beginn eines Heizvorganges noch im festen Aggregatzustand befindet. Die Aufheizung erfolgt an den rückseitig vorstehenden Wärmeübertragungselementen und damit an einer Vielzahl von Stellen innerhalb der Masse des Wärmespeichermediums. Dies ermöglicht eine effektive und gleichmäßige Aufheizung der gesamten Masse des Wärmespeichermediums. By the inventively provided heat exchanger effective heat transfer is ensured by the heat storage medium in the material to be heated, the heat transfer neither of any air content that is trapped in the storage space, nor a change in volume of the heat storage medium during the phase transition from the solid phase in the liquid phase is impaired. In addition, the immersed in the heat storage medium heat transfer elements allow a uniform and rapid introduction of the energy generated by the electric heater in the heat storage medium, which is still in the solid state at the beginning of a heating process. The heating takes place at the rear side protruding heat transfer elements and thus at a plurality of points within the mass of the heat storage medium. This allows an effective and uniform heating of the entire mass of the heat storage medium.

Zur elektrischen Beheizung ist zumindest ein Heizelement mit einer Kaltleitercharakteristik vorgesehen, welches am Wärmeaustauscher befestigt ist und mit diesem in einem flächigen Kontakt steht. Das Heizelement ist selbstregelnd, so dass eine lokale Überhitzung des Wärmespeichermediums nicht möglich ist. Ein Heizelement mit einer Kaltleitercharakteristik wie beispielsweise ein PTC-Heizelement leitet bei tiefen Temperaturen den Strom besser als bei hohen Temperaturen. Der elektrische Widerstand vergrößert sich progressiv mit steigender Temperatur. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre wird das Heizelement so ausgelegt, dass die Maximaltemperatur an der Oberfläche des Heizelementes einerseits größer ist als die Schmelztemperatur des Wärmespeichermediums und andererseits kleiner ist als eine kritische Temperatur, bei der das Wärmespeichermedium thermisch geschädigt wird und Vergasungs- und/oder Verbrennungsprozesse einsetzen können. Als selbstregelndes Heizelement eignen sich insbesondere PTC-Widerstände auf Keramikbasis, beispielsweise Bariumtitanat, die einen nicht linearen Widerstandsverlauf aufweisen und deren Widerstandscharakteristik so ist, dass bei einer Grenztemperatur der Widerstand stark ansteigt und gegen unendlich tendiert. Als Wärmespeichermedium eignen sich Stoffe zur Wärmespeicherung, deren latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme wesentlich größer ist als die Wärme, die sie aufgrund ihrer spezifischen Wärmekapazität speichern können. Die Stoffe werden auch als „Phase Changing Materials“ (PCM) bezeichnet. Das Wärmespeichermedium kann insbesondere aus einem technischen Wachs, vorzugsweise einem Paraffin, bestehen. Die in Frage kommenden technischen Wachse haben üblicherweise eine Schmelztemperatur zwischen 80°C und 120°C. Für die erfindungsgemäße Anwendung geeignete PTC-Heizelemente haben eine elektrische Widerstandscharakteristik, die eine Erwärmung des Heizelementes auf eine Temperatur oberhalb des Flammpunktes des Wärmespeichermediums nicht zulässt. For electrical heating, at least one heating element with a PTC thermistor characteristic is provided, which is fastened to the heat exchanger and is in surface contact therewith. The heating element is self-regulating, so that a local overheating of the heat storage medium is not possible. A heating element with a PTC thermistor characteristic such as a PTC heating element conducts the power better at low temperatures than at high temperatures. The electrical resistance increases progressively with increasing temperature. In the teaching according to the invention, the heating element is designed so that the maximum temperature at the surface of the heating element on the one hand is greater than the melting temperature of the heat storage medium and on the other hand is less than a critical temperature at which the heat storage medium is thermally damaged and gasification and / or combustion processes can use. Particularly suitable as a self-regulating heating element are PTC resistors based on ceramics, for example barium titanate, which have a non-linear resistance profile and whose resistance characteristic is such that at a limit temperature the resistance rises sharply and tends towards infinity. As a heat storage medium are substances for heat storage, the latent heat of fusion, solution heat or heat of absorption is much greater than the heat that they can save due to their specific heat capacity. The fabrics are also referred to as "Phase Changing Materials" (PCM). The heat storage medium may in particular consist of a technical wax, preferably a paraffin. The eligible technical waxes usually have a melting temperature between 80 ° C and 120 ° C. For the application according to the invention suitable PTC heating elements have an electrical resistance characteristic, which does not allow heating of the heating element to a temperature above the flash point of the heat storage medium.

Das Heizelement kann erfindungsgemäß an einer beliebigen Stelle des Wärmeaustauschers befestigt sein. Vorzugsweise taucht das Heizelement in das Wärmespeichermedium ein und ist an einer dem Wärmespeichermedium zugewandten Innenfläche des Wärmeaustauschers befestigt. Diese Anordnung ermöglicht eine verlustarme Übertragung der Heizwärme auf das Wärmespeichermedium. Ferner ist das Heizelement geschützt angeordnet und kann beim Gebrauch des Speicherheizkörpers weder mechanisch noch bei einer Reinigung des Behälters beschädigt werden. Entsprechendes gilt auch für die elektrischen Kontaktierungen des Heizelementes. The heating element can be attached according to the invention at any point of the heat exchanger. Preferably, the heating element dips into the heat storage medium and is secured to an inner surface of the heat exchanger facing the heat storage medium. This arrangement allows a low-loss transmission of heat to the heat storage medium. Further, the heating element is arranged protected and can not be damaged during use of the storage heater neither mechanically nor during a cleaning of the container. The same applies to the electrical contacts of the heating element.

Das Heizelement kann mit einer Schutzkleinspannung, d. h. einer Spannung von weniger als 60 Volt, betrieben werden. Da die Heizeinrichtung mit einer Schutzkleinspannung betreibbar ist, können die elektrischen Kontakte als offene Kontakte ausgebildet sein. The heating element can with a safety extra low voltage, d. H. a voltage of less than 60 volts to be operated. Since the heating device can be operated with a safety extra-low voltage, the electrical contacts can be designed as open contacts.

Der Speicherheizkörper ist ohne äußere Isolierung funktionsfähig und kann für zahlreiche Anwendungen ohne äußere Isolierung eingesetzt werden. Allerdings kann der Speicherheizkörper auch mit Isolierungen kombiniert werden, die den Speicherraum ganz oder teilweise umschließen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht beispielsweise vor, dass der Speicherraum des Wärmespeichers von einer Schale zur Aufnahme des Wärmespeichermediums und einer aus dem Wärmeaustauscher bestehenden Abdeckung begrenzt ist. Die Schale besteht vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Material, vorzugsweise aus Kunststoff. The storage heater is functional without external insulation and can be used for numerous applications without external insulation. However, the storage heater can also be combined with insulation that completely or partially enclose the storage space. An advantageous embodiment provides, for example, that the storage space of the heat accumulator is limited by a shell for receiving the heat storage medium and a cover consisting of the heat exchanger. The shell is preferably made of a heat-insulating material, preferably of plastic.

Der Speicherraum kann von einem Isolierkörper umgeben sein. Eine unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Speicherraum als separater zweiteiliger Körper ausgebildet ist und mit dem Isolierkörper verbunden ist. Der aus dem Speicherraum und dem Wärmespeichermedium bestehende Wärmespeicher kann als Einheit beispielsweise in Standardabmessungen vorgefertigt und mit beliebigen Formen und Ausgestaltungen des Isolierkörpers kombiniert werden. Das vereinfacht in erheblichem Maße die Lagerhaltung und den Fertigungsprozess.The storage space may be surrounded by an insulating body. An embodiment of the invention that is advantageous in terms of production and assembly technology provides that the storage space is designed as a separate two-part body and is connected to the insulating body. The existing from the storage space and the heat storage medium heat storage can be prefabricated as a unit, for example, in standard dimensions and combined with any shapes and configurations of the insulator. This greatly simplifies warehousing and the manufacturing process.

An der Außenseite des Isolierkörpers sind elektrische Kontaktflächen zur Stromversorgung der Heizelemente angeordnet. Sie können insbesondere am Umfang des Isolierkörpers angeordnet sein und beispielsweise aus mehreren, jeweils paarweise, angeordneten Kontaktstiften bestehen. Auch am Umfang des Isolierkörpers ringförmig angeordnete elektrische Leiter können als Kontaktelemente bzw. Kontaktflächen verwendet werden.On the outside of the insulating body electrical contact surfaces for the power supply of the heating elements are arranged. In particular, they can be arranged on the circumference of the insulating body and consist, for example, of a plurality of pairs of contact pins. Also on the circumference of the insulator annularly arranged electrical conductors can be used as contact elements or contact surfaces.

Der Isolierkörper ist an die Anwendung der Vorrichtung angepasst und weist beispielsweise eine Außenschale mit einem Boden und einem hochgezogenen sowie nach innen umgebogenen Kragen auf, der mit dem Speicherraum des Wärmespeichers verbunden werden kann. Der Kragen und der Wärmespeicher bilden beispielsweise eine muldenförmige Vertiefung für Essgeschirr bzw. zu mindestens einen Teller. Der Innenraum des Isolierkörpers kann mit einem Isoliermaterial ausgeschäumt sein. Durch das Ausschäumen seines Innenraumes erhält der Isolierkörper eine höhere Formstabilität. The insulating body is adapted to the application of the device and has, for example, an outer shell with a bottom and a raised and inwardly bent collar, which can be connected to the storage space of the heat accumulator. The collar and the heat storage form, for example, a trough-shaped recess for dinnerware or at least one plate. The interior of the insulating body can be foamed with an insulating material. By foaming its interior of the insulator receives a higher dimensional stability.

Sofern der Speicherheizkörper als Warmhalteunterteil für Essgeschirr konzipiert ist, weist der Isolierkörper des Behälters vorzugsweise einen Rand zum Aufsetzen einer Cloche auf. If the storage heater is designed as a warming base for dinnerware, the insulating body of the container preferably has a rim for placing a cloche.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematischIn the following the invention will be explained with reference to a drawing showing only one embodiment. It show schematically

1 einen Längsschnitt durch einen Speicherheizkörper zum Warmhalten von Speisen, 1 a longitudinal section through a storage heater for keeping food warm,

2 einen Ausschnitt aus 1 in einer gegenüber 1 vergrößerten Darstellung, 2 a section from 1 in one opposite 1 enlarged view,

3 die Seitenansicht eines Wärmeaustauschers des in 1 dargestellten Speicherheizkörpers, 3 the side view of a heat exchanger of in 1 illustrated storage heater,

4 die Unteransicht des in 3 dargestellten Wärmeaustauschers. 4 the bottom view of in 3 illustrated heat exchanger.

Zum grundsätzlichen Aufbau des in den 1 und 2 dargestellten Speicherheizkörpers 1 gehören ein Wärmespeicher 2, der einen Speicherraum 3 mit einem Wärmespeichermedium 4 aufweist, und eine elektrische Heizeinrichtung 5 zur Erhitzung des Wärmespeichermediums 4. Das Wärmespeichermedium 4 ist ein sogenanntes „Phase Changing Material“, welches bei der Erwärmung auf eine Betriebstemperatur aus einer festen Phase in eine flüssige Phase übergeht. Vorzugsweise besteht das Wärmespeichermedium aus einem technischen Wachs, insbesondere einem Paraffin. Die Heizeinrichtung 5 weist mindestens ein Heizelement 6 mit einer Kaltleitercharakteristik auf, welches aufgrund einer nicht linearen Temperaturabhängigkeit des Ohm‘schen Widerstandes ein selbstregelndes Heizelement bildet. Infolge der Temperaturcharakteristik sinkt die Leistungsaufnahme des Heizelementes 6 mit zunehmender Temperatur, so dass beim Betrieb des Heizelementes 6 aufgrund der selbstregelnden Funktion des Heizelementes 6 eine für das Element typische Temperatur nicht überschritten werden kann. Das Heizelement 6 erreicht eine maximale Temperatur, die größer ist als die Schmelztemperatur des Wärmespeichermediums 4 und kleiner ist als eine für das Wärmespeichermedium 4 maximal zulässige Temperatur, bei der eine thermische Schädigung des Wärmespeichermediums 4 beginnt. Vorzugsweise ist das Heizelement ein PTC-Heizelement.For the basic structure of the in the 1 and 2 illustrated storage heater 1 belong to a heat storage 2 who has a storage room 3 with a heat storage medium 4 and an electric heater 5 for heating the heat storage medium 4 , The heat storage medium 4 is a so-called "phase-changing material" which, when heated to an operating temperature, changes from a solid phase to a liquid phase. The heat storage medium preferably consists of a technical wax, in particular a paraffin. The heater 5 has at least one heating element 6 with a PTC thermistor characteristic, which forms a self-regulating heating element due to a non-linear temperature dependence of the ohmic resistance. Due to the temperature characteristic, the power consumption of the heating element decreases 6 with increasing temperature, so that during operation of the heating element 6 due to the self-regulating function of the heating element 6 a typical temperature for the element can not be exceeded. The heating element 6 reaches a maximum temperature which is greater than the melting temperature of the heat storage medium 4 and smaller than one for the heat storage medium 4 maximum permissible temperature at which a thermal damage of the heat storage medium 4 starts. Preferably, the heating element is a PTC heating element.

Der Wärmespeicher 2 des Behälters weist einen Wärmeaustauscher 7 mit einer Wärmeübertragungsfläche 8 zur Wärmeabgabe und an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche angeordneten Wärmeübertragungselementen 9 auf. Die Wärmeübertragungselemente 9 stehen an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche 8 vor und tauchen in das Wärmespeichermedium 4 ein. Sie sind im Ausführungsbeispiel als Rippen ausgebildet und bilden eine große Wärmeübertragungsfläche. Die der Aufnahmemulde zugewandte Wärmeübertragungsfläche 8 des Wärmeaustauschers 7 bildet eine im Wesentlichen ebene Auflagefläche für das zu wärmende Gut. Die Wärmeübertragungsfläche 8 und die rückseitig angeformten Rippen 9 sind Bestandteile eines einstückigen Körpers aus Metall oder aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff, der beispielsweise durch ein Pressverfahren oder Spritzgießen kostengünstig herstellbar ist. Durch ein Pressverfahren entsteht ein Profil, aus dem der Körper durch eine spanende Bearbeitung, z. B. durch Fräsen, herstellbar ist. Der den Wärmeaustauscher 7 bildende Körper besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen Werkstoff mit ähnlich guten Wärmeleitungseigenschaften.The heat storage 2 the container has a heat exchanger 7 with a heat transfer surface 8th for heat dissipation and at the rear of the heat transfer surface arranged heat transfer elements 9 on. The heat transfer elements 9 stand at the back of the heat transfer surface 8th before and dive into the heat storage medium 4 one. They are formed in the embodiment as ribs and form a large heat transfer surface. The receiving trough facing heat transfer surface 8th of the heat exchanger 7 forms a substantially flat bearing surface for the material to be heated. The heat transfer surface 8th and the back-molded ribs 9 are components of a one-piece body made of metal or of a thermally conductive plastic, which is inexpensive to produce, for example, by a pressing process or injection molding. By a pressing process creates a profile from which the body by machining, z. B. by milling, can be produced. The heat exchanger 7 forming body is preferably made of aluminum or other material with similar good thermal conductivity properties.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der 3 und 4 geht hervor, dass der Wärmeaustauscher 7 an seiner Unterseite zwischen benachbarten Rippen eine im Wesentlichen ebene Fläche aufweist, an der mehrere in Reihe geschaltete Heizelemente 6 flächig befestigt sind. Die Heizelemente können beispielsweise mit dem Wärmeaustauscher 7 verklebt oder durch eine formschlüssige Verbindung an der Fläche des Wärmeaustauschers 7 befestigt sein. Sie tauchen in das Wärmespeichermedium 4 ein.From a comparative analysis of the 3 and 4 shows that the heat exchanger 7 on its underside between adjacent ribs has a substantially flat surface, at the plurality of heating elements connected in series 6 are attached flat. The heating elements can, for example, with the heat exchanger 7 glued or by a positive connection to the surface of the heat exchanger 7 be attached. They dive into the heat storage medium 4 one.

Die Heizelemente 6 sind an einer dem Wärmespeichermedium 4 zugewandten Innenfläche des Wärmeaustauschers 7 befestigt und infolgedessen unzugänglich und geschützt angeordnet. Weder durch mechanisches Reinigen noch durch Spülen des Behälters können die Heizelemente 6 oder deren elektrische Kontaktierung beschädigt werden. The heating elements 6 are at a the heat storage medium 4 facing inner surface of the heat exchanger 7 attached and consequently arranged inaccessible and protected. Neither by mechanical cleaning nor by rinsing the container, the heating elements 6 or their electrical contact can be damaged.

Der Speicherheizkörper ist ohne äußere Isolierung funktionsfähig. Im Ausführungsbespiel ist der Speicherraum 3 des Wärmespeichers 2 jedoch von einem Isolierkörper 1 umgeben, an dessen Außenseite elektrische Kontaktflächen 10 angeordnet sind. Die Kontaktflächen 10 sind am Umfang des Isolierkörpers 1 positioniert und als ringförmige elektrische Leiter ausgebildet. Alternativ können am Umfang des Isolierkörpers 1 und/oder im Bodenbereich des Isolierkörpers Kontaktstifte oder eine Mehrzahl von paarweise angeordneten Kontaktstiften vorgesehen sein. Die Heizelemente 6 sind mit einer Schutzkleinspannung von weniger als 60 Volt betreibbar, so dass keine Schutzmaßnahmen für die elektrischen Kontakte notwendig sind. Die Heizelemente 6 können insbesondere eine elektrische Leistung zwischen 10 Watt und 200 Watt aufweisen. Zweckmäßig weisen sie eine Leistung von mehr als 30 Watt auf. Die Anzahl der Heizelemente 6 und die elektrische Leistung der Heizelemente ist auf die Größe der Wärmeübertragungsfläche 8 und die Masse des Wärmespeichermediums abzustimmen und wird anwendungsabhängig festgelegt.The storage heater is functional without external insulation. In the execution example, the memory space 3 the heat storage 2 however, from an insulating body 1 surrounded, on the outside of electrical contact surfaces 10 are arranged. The contact surfaces 10 are on the circumference of the insulator 1 positioned and formed as an annular electrical conductor. Alternatively, at the periphery of the insulator 1 and / or be provided in the bottom region of the insulating contact pins or a plurality of pairs arranged contact pins. The heating elements 6 are operable with a safety extra-low voltage of less than 60 volts, so that no protective measures for the electrical contacts are necessary. The heating elements 6 may in particular have an electrical power between 10 watts and 200 watts. Suitably, they have a power of more than 30 watts. The number of heating elements 6 and the electric power of the heating elements is based on the size of the heat transfer surface 8th and the mass of the heat storage medium and is determined depending on the application.

Der Speicherraum 3 des Wärmespeichers 2 ist von einer Schale 11 zur Aufnahme des Wärmespeichermediums 4 und einer aus dem Wärmeaustauscher 7 bestehenden Abdeckung begrenzt. Die Schale 11 zur Aufnahme des Wärmespeichermediums 4 besteht vorzugsweise aus einem nicht wärmeleitenden Material, insbesondere Kunststoff. Aus den 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Speicherraum 3 als separater zweiteiliger Körper ausgebildet und mit dem Isolierkörper 1 verbunden ist. Der Isolierkörper 1 weist eine Außenschale 12 mit einem Boden 13 und einem hochgezogenen sowie nach innen umgebogenen Kragen 14 auf, der mit dem Speicherraum 3 des Wärmespeichers 2 verbunden ist. Die Verbindung ist im Ausführungsbeispiel als formschlüssige Verbindung in Form einer Steck- oder Rastverbindung ausgebildet. Die Schale 11 des Speicherraumes 3 und die Außenschale 12 des Isolierkörpers 1 kann alternativ auch miteinander verschweißt oder verklebt werden. Der Innenraum des Isolierkörpers 1 ist mit einem Isoliermaterial 15 ausgeschäumt. The storage space 3 the heat storage 2 is from a shell 11 for receiving the heat storage medium 4 and one from the heat exchanger 7 limited existing cover. The shell 11 for receiving the heat storage medium 4 preferably consists of a non-heat-conducting material, in particular plastic. From the 1 and 2 it can be seen that the memory space 3 formed as a separate two-piece body and with the insulator 1 connected is. The insulator 1 has an outer shell 12 with a floor 13 and a raised and inwardly bent collar 14 on that with the storage space 3 the heat storage 2 connected is. The connection is formed in the embodiment as a positive connection in the form of a plug-in or latching connection. The shell 11 of the storage room 3 and the outer shell 12 of the insulating body 1 Alternatively, they can be welded or glued together. The interior of the insulator 1 is with an insulating material 15 foamed.

Der in den 1 und 2 dargestellte Speicherheizkörper hat die Form eines Warmhalteunterteils mit einer Aufnahmemulde für Essgeschirr. Auf den Rand des Warmhalteunterteils kann eine nicht dargestellte Cloche aufgesetzt werden. Bei entsprechender Formgebung der Vorrichtung sind vielfältige weitere Anwendungen der Erfindung möglich. So kann die Erfindung beispielsweise zum Warmhalten von Speisen in Gastronormbehältern, als Warmhalteplatte oder als Wärmespeicherplatte genutzt werden.The in the 1 and 2 shown storage heater has the shape of a warming base with a receiving trough for dinnerware. On the edge of the holding lower part, a cloche, not shown, can be placed. With appropriate shaping of the device many other applications of the invention are possible. Thus, the invention can be used for example for keeping food warm in Gastronorm containers, as a hot plate or as a heat storage plate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19938612 A1 [0003]
EP 0846437 B1 [0004]

Claims

Storage heater, in particular for keeping food warm, with a heat accumulator ( 2 ), which has a memory space ( 3 ) with a heat storage medium ( 4 ), and an electrical heating device ( 5 ) for heating the heat storage medium ( 4 ), wherein the heat storage medium ( 4 ) when heating to an operating temperature of a solid phase into a liquid phase, characterized in that the heat storage ( 2 ) a heat exchanger ( 7 ) having a heat transfer surface ( 8th ) for heat release and at the back of the heat transfer surface protruding and in the heat storage medium ( 4 ) submerged heat transfer elements ( 9 ) and that the heater ( 5 ) at least one heating element ( 6 ) having a PTC thermistor characteristic which is connected to the heat exchanger ( 7 ) is arranged.

Storage heater according to claim 1, characterized in that in the heat storage medium ( 4 ) immersing heat transfer elements ( 9 ) are formed as ribs.

Storage heater according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 7 ) consists of a one-piece body formed by a pressing process or injection molding of metal or plastic.

Storage heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating element ( 6 ) immersed in the heat storage medium and on a heat storage medium ( 4 ) facing inner surface of the heat exchanger ( 7 ) is attached.

Storage heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat storage medium ( 4 ) consists of a wax, preferably a paraffin.

Storage heater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the storage space ( 3 ) of the heat accumulator ( 2 ) of a bowl ( 11 ) for receiving the heat storage medium ( 4 ) and one from the heat exchanger ( 7 ) existing coverage is limited.

Storage heater according to one of claims 1 to 6, characterized in that the storage space ( 3 ) of an insulating body ( 1 ) is surrounded.

Storage heater according to claim 7, characterized in that on the outside of the insulating body ( 1 ) electrical contact surfaces for the power supply of the heating element ( 6 ) are arranged.

Storage heater according to claim 7 or 8, characterized in that the storage space ( 3 ) formed as a separate two-part body and with the insulating body ( 1 ) connected is.

Storage heater according to one of claims 7 to 9, characterized in that the insulating body ( 1 ) an outer shell ( 12 ) with a floor ( 13 ) and a raised and inwardly bent collar ( 14 ) and that the memory space ( 3 ) of the heat accumulator ( 2 ) with the collar ( 14 ) of the insulating body ( 1 ) connected is.

Storage heater according to one of claims 7 to 10, characterized in that the insulating body ( 1 ) has an edge for placing a cloche.