DE102015105926B4

DE102015105926B4 - Storage heater

Info

Publication number: DE102015105926B4
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: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2035-04-18
Also published as: DE102015105926A1

Abstract

Speicherheizkörper, insbesondere zum Warmhalten von Speisen, miteinem Wärmespeicher (2), der einen Speicherraum (3) mit einem Wärmespeichermedium (4) aufweist, undeiner elektrischen Heizeinrichtung (5) zur Erhitzung des Wärmespeichermediums (4),wobei das Wärmespeichermedium (4) bei der Erwärmung auf eine Betriebstemperatur aus einer festen Phase in eine flüssige Phase übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (2) einen Wärmeaustauscher (7) aufweist mit einer Wärmeübertragungsfläche (8) zur Wärmeabgabe und an der Rückseite der Wärmeübertragungsfläche vorstehenden sowie in das Wärmespeichermedium (4) eintauchenden Wärmeübertragungselementen (9) und dass die Heizeinrichtung (5) mindestens ein Heizelement (6) mit einer Kaltleitercharakteristik aufweist, welches an dem Wärmeaustauscher (7) angeordnet ist und mit diesem in einem flächigen Kontakt steht.Storage heater, in particular for keeping food warm, with a heat storage (2) which has a storage space (3) with a heat storage medium (4), and an electrical heating device (5) for heating the heat storage medium (4), the heat storage medium (4) in the Heating to an operating temperature changes from a solid phase to a liquid phase, characterized in that the heat store (2) has a heat exchanger (7) with a heat transfer surface (8) for heat dissipation and protruding on the back of the heat transfer surface and into the heat storage medium (4 ) immersing heat transfer elements (9) and that the heating device (5) has at least one heating element (6) with a PTC thermistor characteristic, which is arranged on the heat exchanger (7) and is in flat contact with it.

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 accumulator which has a storage space with a heat storage medium, and with an electrical heating device for heating the heat storage medium, the heat storage medium when heated to an operating temperature from a solid phase to a liquid one 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 Gastronombehälter und zum Warmhalten von Töpfen. Ferner kann der Speicherheizkörper als Warmhalteplatte und Wärmespeicherplatte genutzt werden.The storage heater can be used in a variety of ways. The storage heater can be designed, for example, as a warming lower part for eating utensils and have a receptacle for at least one plate. The storage heater is also suitable as a warming device for gastronome containers and for keeping pots warm. Furthermore, the storage heater can be used as a hot plate and heat storage plate.

Aus DE 711 883 A ist ein elektrisch beheizte Warmhalteplatte bekannt, an der unterseitig mit einem Abstandsblech ein elektrischer Heizkörper angeordnet ist. An der der Warmhalteplatte abgewandten Unterseite ist der Heizkörper zusätzlich mit einem gewellten Blech versehen, welches in eine schmelzende Wärmespeichermasse eintaucht.Out DE 711 883 A an electrically heated hotplate is known on which an electric heater is arranged on the underside with a spacer plate. On the underside facing away from the hotplate, the radiator is additionally provided with a corrugated sheet metal, which is immersed in a melting heat storage mass.

Aus DE 295 07 556 U1 ist eine Auftauvorrichtung mit einer Wärmeüberträgerplatte bekannt. An der Unterseite der Wärmeüberträgerplatte sind rippenartige Vorsprünge angeordnet, welche bestimmungsgemäß in eine zuvor erwärmte Flüssigkeit eintauchen sollen.Out DE 295 07 556 U1 a thawing device with a heat transfer plate is known. Rib-like projections are arranged on the underside of the heat transfer plate, which are intended to be immersed in a previously heated liquid.

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 off DE 199 38 612 A1 known. The known device has an inner container, the outer surface of which 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 technical wax based on paraffin, which changes from a solid phase to a liquid phase when heated. Furthermore, an electrical heating mat for heating the heat storage medium is provided in the storage space. When the heat storage medium is heated, a large amount of energy can be stored by using the enthalpy of fusion. However, if a technical wax based on paraffin is used, there is a risk that the wax will gasify or burn if it overheats. In order to avoid local overheating, complex temperature control of the heating device 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 temperature control is not necessary. In order to store a sufficient amount of energy for the warming function, however, a massive and heavy base plate is necessary. The heavy weight of the base plate restricts 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 is based on the object of specifying a storage heater that stores heat for a long period of time after the electrical heater is switched off. The heating should work reliably without temperature control. Furthermore, rapid and uniform heating of the heat storage medium and good heat dissipation of the stored energy should be ensured.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Speicherheizkörper nach Anspruch 1.The subject of the invention and the solution to 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 features described at the beginning belong to the basic structure of the storage heater. According to the invention, the heat accumulator comprises a heat exchanger which has a heat transfer surface for heat dissipation and heat transfer elements arranged on the rear side of the heat transfer surface. The heat transfer elements protrude from the rear of the heat transfer surface and are immersed in 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. A change in volume of the heat storage medium is associated with the phase transition. To compensate for the change in volume, the system contains a gas, preferably air. The gas contained in the system rises and collects on the back of the preferably horizontal heat transfer surface of the heat exchanger. Regardless of these effects, a good heat transfer is ensured according to the invention, since the heat transfer elements protruding on the rear side of the heat transfer surface are immersed in the heat storage medium. Heat transfer elements which are characterized by a large outer surface are preferred. The heat transfer elements can in particular be designed as ribs. The heat transfer surface adjoining the top expediently forms one Support surface for the goods to be heated. The heat transfer surface and the ribs arranged on the rear side are preferably components of a one-piece body made of metal or plastic that is formed by pressing or injection molding.

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.The heat exchanger provided according to the invention ensures effective heat transfer from the heat storage medium to the material to be heated, the heat transfer neither from any air that is enclosed in the storage space nor from a change in volume of the heat storage medium during the phase transition from the solid phase to the liquid phase is impaired. In addition, the heat transfer elements immersed in the heat storage medium enable the energy generated by the electrical heating device to be introduced evenly and quickly into the heat storage medium, which is still in the solid state at the beginning of a heating process. The heating takes place at the heat transfer elements protruding from the rear and thus at a large number of points within the mass of the heat storage medium. This enables 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 attached to the heat exchanger and is in flat contact with it. The heating element is self-regulating so that 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 current better at low temperatures than at high temperatures. The electrical resistance increases progressively with increasing temperature. In the context of the teaching according to the invention, the heating element is designed so that the maximum temperature on the surface of the heating element is on the one hand greater than the melting temperature of the heat storage medium and on the other hand is lower than a critical temperature at which the heat storage medium is thermally damaged and gasification and / or combustion processes can use. PTC resistors based on ceramic, 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, are particularly suitable as the self-regulating heating element. Substances for heat storage whose latent heat of fusion, heat of solution or heat of absorption is significantly greater than the heat that they can store due to their specific heat capacity are suitable as heat storage medium. The fabrics are also known as "Phase Changing Materials" (PCM). The heat storage medium can in particular consist of a technical wax, preferably a paraffin. The technical waxes in question usually have a melting temperature between 80 ° C and 120 ° C. PTC heating elements suitable for the application according to the invention have an electrical resistance characteristic which does not allow the heating element to be heated 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.According to the invention, the heating element can be fastened at any point on the heat exchanger. The heating element is preferably immersed in the heat storage medium and is attached to an inner surface of the heat exchanger facing the heat storage medium. This arrangement enables the heat to be transferred to the heat storage medium with little loss. Furthermore, the heating element is arranged in a protected manner and cannot be damaged either mechanically or when cleaning the container when the storage heater is in use. 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 be operated with a protective extra-low voltage, i. H. a voltage of less than 60 volts. Since the heating device can be operated with a protective 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 works 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 encloses the storage space. An advantageous embodiment provides, for example, that the storage space of the heat accumulator is delimited 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 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 can be surrounded by an insulating body. An embodiment of the invention that is advantageous from a manufacturing and assembly point of view provides that the storage space is designed as a separate two-part body and is connected to the insulating body. The heat accumulator consisting of the storage space and the heat storage medium can be prefabricated as a unit, for example in standard dimensions, and combined with any shapes and designs of the insulating body. This considerably simplifies storage 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.Electrical contact surfaces for supplying power to the heating elements are arranged on the outside of the insulating body. In particular, they can be arranged on the circumference of the insulating body and consist, for example, of several contact pins, each arranged in pairs. Electrical conductors arranged in a ring on the circumference of the insulating body can also 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. 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 base and a raised and inwardly bent collar, which can be connected to the storage space of the heat accumulator. The collar and the heat accumulator form, for example, a trough-shaped recess for eating utensils or at least one plate. The interior of the insulating body can be foamed with an insulating material. By foaming its interior, the insulating body has 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 lower part for cutlery, the insulating body of the container preferably has an edge for placing a cloche on.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

1 einen Längsschnitt durch einen Speicherheizkörper zum Warmhalten von Speisen,
2 einen Ausschnitt aus 1 in einer gegenüber 1 vergrößerten Darstellung,
3 die Seitenansicht eines Wärmeaustauschers des in 1 dargestellten Speicherheizkörpers,
4 die Unteransicht des in 3 dargestellten Wärmeaustauschers.

In the following, the invention is explained with reference to a drawing showing only one embodiment. It show schematically

1 a longitudinal section through a storage heater for keeping food warm,
2 a section 1 in an opposite 1 enlarged view,
3 the side view of a heat exchanger of the in 1 storage heater shown,
4th the bottom view of the in 3 shown heat exchanger.

Zum grundsätzlichen Aufbau des in den 1 und 2 dargestellten Speicherheizkörpers 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.The basic structure of the 1 and 2 The storage heater shown include a heat accumulator 2 having a storage space 3 with a heat storage medium 4th and an electric heater 5 for heating the heat storage medium 4th . The heat storage medium 4th is a so-called "phase changing material", which changes from a solid phase to a liquid phase when heated to an operating temperature. The heat storage medium preferably consists of a technical wax, in particular a paraffin. The heating device 5 has at least one heating element 6th with a PTC thermistor characteristic, which forms a self-regulating heating element due to a non-linear temperature dependence of the ohmic resistance. As a result of the temperature characteristics, the power consumption of the heating element decreases 6th with increasing temperature, so that when operating the heating element 6th due to the self-regulating function of the heating element 6th a temperature typical for the element cannot be exceeded. The heating element 6th reaches a maximum temperature that is greater than the melting temperature of the heat storage medium 4th and is smaller than one for the heat storage medium 4th maximum permissible temperature at which thermal damage to the heat storage medium 4th begins. The heating element is preferably 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. The heat storage 2 the container has a heat exchanger 7th with a heat transfer surface 8th for heat dissipation and arranged on the back of the heat transfer surface heat transfer elements 9 on.

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 transfer elements 9 are at the rear of the heat transfer surface 8th and immerse in the heat storage medium 4th on. In the exemplary embodiment, they are designed as ribs and form a large heat transfer surface. The heat transfer surface facing the receiving trough 8th of the heat exchanger 7th forms an essentially flat support surface for the item to be heated. The heat transfer surface 8th and the ribs formed on the back 9 are components of a one-piece body made of metal or of a thermally conductive plastic, which can be produced inexpensively, for example, by a pressing process or injection molding. A pressing process creates a profile from which the body is machined, e.g. B. by milling can be produced. The heat exchanger 7th forming body is preferably made of aluminum or another material with similarly good heat conduction 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 consideration of the 3 and 4th shows that the heat exchanger 7th has on its underside between adjacent ribs a substantially flat surface on which a plurality of heating elements connected in series 6th are fixed flat. The heating elements can, for example, with the heat exchanger 7th glued or by a form-fitting connection on the surface of the heat exchanger 7th be attached. You immerse yourself in the heat storage medium 4th on.

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 6th are on one of the heat storage medium 4th facing inner surface of the heat exchanger 7th attached and consequently inaccessible and protected. Neither by mechanical cleaning nor by rinsing the container can the heating elements 6th or their electrical contacts are 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 exemplary embodiment is the storage space 3 of the heat storage 2 but from an insulating body 1 surrounded, on the outside of which electrical contact surfaces 10 are arranged. The contact areas 10 are on the circumference of the insulator 1 positioned and designed as a ring-shaped electrical conductor. Alternatively, on the circumference of the insulator 1 and / or contact pins or a plurality of contact pins arranged in pairs can be provided in the bottom region of the insulating body. The heating elements 6th can be operated with a protective extra-low voltage of less than 60 volts, so that no protective measures are necessary for the electrical contacts. The heating elements 6th can in particular have an electrical power between 10 watts and 200 watts. Appropriately, they have an output of more than 30 watts. The number of heating elements 6th and the electrical power of the heating elements is dependent on the size of the heat transfer surface 8th and to adjust 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 room 3 of the heat storage 2 is from a shell 11 to accommodate the heat storage medium 4th and one from the heat exchanger 7th existing coverage is limited. The shell 11 to accommodate the heat storage medium 4th consists preferably of a non-thermally conductive material, in particular plastic. From the 1 and 2 can be seen that the storage space 3 designed as a separate two-part body and with the insulating body 1 connected is. The insulating body 1 has an outer shell 12th with a bottom 13th and a raised and inwardly bent collar 14th on that with the storage space 3 of the heat storage 2 connected is. In the exemplary embodiment, the connection is designed as a form-fitting connection in the form of a plug-in or latching connection. The shell 11 of the storage space 3 and the outer shell 12th of the insulator 1 can alternatively also be welded or glued together. The interior of the insulator 1 is with an insulating material 15th 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 Gastronombehältern, als Warmhalteplatte oder als Wärmespeicherplatte genutzt werden.The one in the 1 and 2 The storage heater shown has the shape of a lower part of the holding device with a receptacle for eating utensils. A cloche (not shown) can be placed on the edge of the lower part of the warming system. If the device is appropriately shaped, diverse further applications of the invention are possible. For example, the invention can be used to keep food warm in gastronome containers, as a warming plate or as a heat storage plate.

Claims

Storage heater, in particular for keeping food warm, with a heat store (2) which has a storage space (3) with a heat storage medium (4), and an electrical heating device (5) for heating the heat storage medium (4), the heat storage medium (4) changes from a solid phase to a liquid phase when heated to an operating temperature, characterized in that the heat accumulator (2) has a heat exchanger (7) with a heat transfer surface (8) for heat dissipation and protruding on the back of the heat transfer surface and into the heat storage medium (4) immersed heat transfer elements (9) and that the heating device (5) has at least one heating element (6) with a PTC thermistor characteristic, which is arranged on the heat exchanger (7) and is in flat contact with it.

Storage heater according to Claim 1 , characterized in that the heat transfer elements (9) immersed in the heat storage medium (4) are designed as ribs.

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

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

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

Storage heater according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the storage space (3) of the heat accumulator (2) is delimited by a shell (11) for receiving the heat storage medium (4) and a cover consisting of the heat exchanger (7).

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

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

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

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

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