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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine langlebige elektrische
Heizvorrichtung; genauer gesagt auf eine langlebige elektrische
Heizvorrichtung, die für
die Änderung
eines lokalen, nicht symmetrisch in einem Heizelement verteilten
Widerstands in einen symmetrisch verteilten Widerstand ausgelegt
ist, indem mindestens ein Heizelement mit jedem Abschnitt im Heizelement
verbunden oder die Amplitude des Heizelements verändert wird,
wodurch gewährleistet
werden kann, dass das Heizelement an einem gebogenen Abschnitt des
Heizelements oder an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Heizelement
und einer Ummantelung eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist.
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Stand der
Technik
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Im
Allgemeinen gibt ein interner Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug
beim Verbrennen von Kraftstoff eine große Menge schädlicher
Abgase ab, und für
die Reduzierung der Abgasmenge wird ein Katalysator eingesetzt.
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Der
Katalysator ist üblicherweise
mit einem Metallsubstrat überzogen.
Das Metallsubstrat wird dadurch hergestellt, dass abwechselnd gewellte
und flache Streifen (von denen jeder aus einer dünnen Metallplatte besteht)
aufgewalzt werden, die aufgewalzten Metallstreifen umwickelt und
in einem Vakuumofen miteinander verlötet werden, wobei ein Metall-Löt-Füllstoff auf die gewickelten
Metallstreifen aufgetragen wird, um die Bindungskraft zwischen den
Metallstreifen zu erhöhen.
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Nun
werden die Metallstreifen durch Verlöten der flachen/gewellten Streifen,
die zuvor als integrale Komponente umwickelt wurden, miteinander
verbunden und dann in einen Behälter
eingefügt.
Wie bei herkömmlichen
Keramiksubstraten verfügt
das durch Löten
hergestellte Metallsubstrat über
winzige Öffnungen.
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Im
Zusammenhang mit dem aktuellen Trend zur Verschärfung der Vorschriften im Zusammenhang
mit der Reduzierung der Abgasemissionen gibt es insbesondere im
Falle von Benzinmotoren ein Verfahren zur Reduktion der Abgasemissionen,
bei dem sich der Katalysator unmittelbar neben dem Motor befindet,
um die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, die bei einem
Kaltstart oder im Leerlauf entstehen, zu reduzieren. Alternativ
dazu gibt es ein anderes Verfahren zur Reduzierung von Abgasemissionen,
bei dem eine elektrische Heizvorrichtung verwendet wird, die auf
dem Prinzip des Metallsubstrats basiert und bei welchem der Katalysator
im Falle eines Kaltstarts innerhalb kurzer Zeit dadurch aktiviert
wird, dass die elektrische Heizvorrichtung erwärmt wird.
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Mittlerweile
wird bei Dieselmotoren ein Dieselpartikelfilter genutzt, um den
Ruß des
Dieselmotors zu reduzieren. Wie bei einer für den Dieselpartikelfilter
verfügbaren
Technolo gie gibt es eine Auffangtechnologie, bei der ein Keramikfilter
eingesetzt wird, und eine Regenerationstechnologie zum periodischen
Oxidieren oder Verbrennen des aufgefangenen Rußes. Seit kurzer Zeit wird
die elektrische Heizvorrichtung mit dem Metallsubstrat für die Regenerationstechnologie
eingesetzt.
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Derzeit
besitzt die für
die Regenerationstechnologie eingesetzte elektrische Heizvorrichtung
im Allgemeinen mehrere Schichten aus aufeinander gestapelten, dünnen Platten,
die wie vorstehend beschrieben bei der Herstellung von Metallsubstrat
verwendet werden. Mittlerweile werden bei der Herstellung des Metallsubstrats,
das in die elektrischen Heizvorrichtungen eingesetzt wird, gewellte Streifen
mit unterschiedlichen Zellgrößen abwechselnd
aufgewalzt und dann miteinander verbunden.
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1 zeigt
eine herkömmliche
elektrische Heizvorrichtung, die ein Heizelement mit aufgewalzten
Streifen, eine Ummantelung, die das Heizelement in mehrere Zonen
unterteilt, sowie Elektroden zur Stromversorgung des Heizelements
enthält.
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2 zeigt
ein herkömmliches
Heizelement mit darin aufeinander geschichteten Streifen.
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Jeder
der Streifen 10 und 20, die im Heizelement der
herkömmlichen
Heizvorrichtung eingesetzt sind, ist gewellt, und bildet Zellen,
die bei jedem Streifen eine andere Größe haben, und die Streifen
werden abwechselnd aufeinander geschichtet bzw. aufgewalzt.
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Das
Heizelement verfügt über eine
vorbestimmte Anzahl von aufgewalzten Schichten und eine gemäß einer
vorbestimmten Kapazität
vorbestimmte Dicke.
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Das
Heizelement kann so geformt sein, dass es über einen gebogenen und einen
geraden Abschnitt verfügt
und kann folglich nicht nur in einem geraden Abschnitt der elektrischen
Heizvorrichtung verwendet werden, sondern auch in einem gebogenen
Abschnitt.
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3 stellt
eine Fotografie dar, wie das Heizelement Wärme erzeugt, nachdem Strom
in den gebogenen Abschnitt des Heizelements geleitet wurde. Die
hellen Stellen auf der Fotografie stehen für hohe Temperaturen und die
dunklen Stellen für
niedrige Temperaturen.
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4 enthält ein Schaubild,
das zeigt, wie Strom durch einen S-förmig gebogenen Abschnitt des
Heizelements fließt, 5 enthält ein Schaubild, das
zeigt, wie Strom durch einen L-förmig
gebogenen Abschnitt des Heizelements fließt und 6 enthält ein Schaubild,
das zeigt, wie Strom durch einen geraden Abschnitt des Heizelements
fließt.
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Das
heißt,
wenn der Widerstand am gebogenen Abschnitt vorübergehend schwankt, tendiert
der Strom dazu, in den Bereich zu fließen, der innerhalb des gebogenen
Abschnitts über
den geringsten Widerstand verfügt.
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Im
Gegensatz dazu wird Hitze hauptsächlich in
Bereichen mit größerem Widerstand
innerhalb des gebogenen Abschnitts erzeugt.
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7 enthält eine
schematische Darstellung eines Heizelements, dessen gebogener Abschnitt
in verschiedene Teilabschnitte unterteilt ist, damit die Verteilung
des Widerstands in den jeweiligen Teilabschnitten festgestellt werden
kann.
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Ω1, Ω2 und Ω3 stehen
für verschieden
große Widerstände, die
in den unterschiedlichen Formen der Abschnitte begründet liegen.
Da die Teilabschnitte Ω1
und Ω5
dieselbe Form haben, verfügen
diese Abschnitte Ω1
und Ω5
auch über
denselben Widerstand, und da die Teilabschnitte Ω2 und Ω4 dieselbe Form haben, verfügen diese
Abschnitte Ω2
und Ω4 auch über denselben
Widerstand.
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Gleichzeitig
verfügt
im Falle von Teilabschnitt Ω3
die linke Seite des Durchgangs über
eine höhere Temperaturverteilung
als die rechte Seite des Durchgangs, wenn die elektrische Heizvorrichtung
Wärme erzeugt,
was darauf zurückzuführen ist,
dass der Strom in dem Durchgang auf der linken Seite die kürzeste Strecke
zurücklegen
muss.
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Infolge
dessen führt
eine derartige höhere und
nicht symmetrische Temperaturverteilung im Heizelement dazu, dass
die Lebensdauer des Heizelements am Teilabschnitt Ω3 verringert
wird.
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Gemäß 8 ist
der Teilabschnitt Ω3
in drei Zonen unterteilt, die in Teilabschnitt Ω3 des gebogenen Abschnitts
in horizontaler Richtung zu erkennen sind, und bei denen Zone 1
eine höhere
Temperatur aufweist als Zone 3.
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Dementsprechend
ist davon auszugehen, dass das Heizelement selbst innerhalb des
Teilabschnitts Ω3
unterschiedliche Temperaturen in den einzelnen Zonen des Teilabschnitts Ω3 aufweist, wenn
Strom in die elektrische Heizvorrichtung gespeist wird, wodurch
die Wärme
unterschiedlich lang bestehen bleibt.
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9 ist
eine schematische Zeichnung, in welcher ein gebogenes Heizelement
und die daneben liegende Ummantelung zu erkennen sind und das Heizelement
in mehrere Teilabschnitte unterteilt ist.
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Damit
möglichst
viele Kontaktstellen zwischen dem Heizelement und der Ummantelung
hergestellt werden können,
verfügen
die Streifen des Heizelements über
eine Schlangenlinien-Form.
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Dementsprechend
ist die Anzahl der Kontaktstellen im herkömmlichen Heizelement am Teilabschnitt Ω1 am größten und
wird dann nach und nach von Teilabschnitt zu Teilabschnitt bis hin
zu Teilabschnitt Ω5
immer geringer. Dementsprechend wird der Widerstand von Teilabschnitt Ω2 zu den
Teilabschnitten Ω3, Ω4 und Ω5 immer
größer und
folglich fließt
der Strom nicht zu dem Heizelement, sondern zu der an der Außenseite
des Heizelements angebrachten Ummantelung, so dass die Hitze nicht
in den Teilabschnitten Ω3, Ω4 und Ω5 erzeugt
wird.
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Des
Weiteren ist der Strom an der Kontaktstelle zwischen dem Teilabschnitt Ω2 und der
Ummantelung am größten und
stellt so die hauptsächliche
und wichtigste Ursache für
den Temperaturanstieg dar, wodurch die Lebensdauer des Heizelements
gemindert wird.
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10 ist
eine Fotografie, in welcher die Wärmeerzeugung an einer Kontaktstelle
zwischen der Ummantelung und dem Heizelement bei Anschluss der elektrischen
Heizvorrichtung an den Strom gezeigt wird. Wie aus 10 klar
hervorgeht, wird die Temperatur in den Abschnitten 3, 4 und 5 im Vergleich
zu Abschnitt 2 immer geringer.
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Aufgrund
der unterschiedlichen thermischen Haltbarkeit an den Kontaktstellen
zwischen der Ummantelung und dem Heizelement oder am gebogenen Abschnitt
des Heizelements weist das Heizelement in einigen Bereichen Risse
auf, wodurch die elektrische Heizvorrichtung vollständig funktionsunfähig wird.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Zusammenhang mit den vorstehend erläuterten
Problemen entwickelt; Aufgabe dieser Erfindung ist unter anderem,
eine langlebige elektrische Heizvorrichtung zu schaffen, die dazu
in der Lage ist, einen lokalen Widerstand, der innerhalb eines elektrischen
Heizelements nicht symmetrisch verteilt ist, dadurch symmetrisch
in diesem Element zu verteilen, dass mindestens ein Heizelement
an jedem unterteilten Teilabschnitt im Heizelement befestigt wird
oder die Amplitude des Heizelements verändert wird, wodurch gewährleistet
werden kann, dass das Heizelement eine gleichmäßige Temperaturverteilung an
einem gebogenen Abschnitt des Heizelements oder an einer Kontaktstelle
zwischen dem Heizelement und der Ummantelung hat.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl das vorstehend
genannte als auch andere Ziele dadurch erreicht werden, dass eine
elektrische Heizvorrichtung bereitgestellt wird, welche die folgenden
Komponenten umfasst: ein Heizelement mit einer Vielzahl von Streifen,
die auf das Heizelement aufgewalzt werden, damit ein gebogener Abschnitt
und ein gerader Abschnitt entstehen; mindestens eine Ummantelung,
welche das Heizelement in einen inneren und einen äußeren Bereich des
Heizelements unterteilt und gleichzeitig Kontakt zum Heizelement
hat; und mindestens eine Elektrode, die elektrisch mit dem Heizelement
verbunden ist und über
welche Strom zur Wärmeerzeugung
in die elektrische Heizvorrichtung gespeist werden kann, wobei der
gebogene Abschnitt des Heizelements oder eine Kontaktstelle zwischen
der Ummantelung und dem Heizelement je nach Positionierung innerhalb
des Heizelements unterschiedliche Widerstände aufweisen.
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Das
Heizelement kann mindestens ein daran befestigtes verstärkendes
Heizelement in einer vorgegebenen Länge haben, damit die unterschiedlichen
Widerstände
je nach Positionierung innerhalb des Heizelements erzeugt werden
können.
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Die
unterschiedlichen Widerstände
je nach Positionierung innerhalb des Heizelements können dazu
führen,
dass sich die Kontaktbereiche zwischen der Ummantelung und dem Heizelement
verändern.
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Die
Veränderung
der Kontaktbereiche zwischen der Ummantelung und dem Heizelement
können
zu einer Veränderung
der Amplitude des Heizelements an der Kontaktstelle zwischen der
Ummantelung und dem Heizelement führen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorstehend genannten und anderweitigen Ziele, Merkmale und sonstigen
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden
detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den jeweiligen Zeichnungen
noch deutlicher werden, wobei:
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1 eine
herkömmliche
elektrische Heizvorrichtung darstellt;
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2 ein
Beispiel eines herkömmlichen
Heizelements mit darin laminierten Streifen zeigt;
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3 eine
Fotografie ist, in welcher ein Heizelement mit darin laminierten
oder aufgewalzten Streifen abgebildet ist, bei dem Strom durch einen gebogenen
Abschnitt des Heizelements fließt;
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4 ein
Schaubild ist, das zeigt, wie Strom durch einen S-förmig gebogenen
Abschnitt des Heizelements fließt,
das über
aufgewalzte Streifen verfügt;
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5 ein
Schaubild ist, das zeigt, wie Strom durch einen L-förmig gebogenen
Abschnitt des Heizelements fließt,
das über
aufgewalzte Streifen verfügt;
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6 ein
Schaubild ist, das zeigt, wie Strom durch einen geraden Abschnitt
des Heizelements fließt,
das über
aufgewalzte Streifen verfügt;
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7 eine
schematische Zeichnung eines Heizelements ist, dessen gebogener
Abschnitt in fünf Teilabschnitte
unterteilt ist;
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8 ein Ω3-Teilabschnitt
des in 7 gezeigten Heizelements ist und über drei
horizontale Unterteilungen des Ω3-Teilabschnitts
verfügt;
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9 eine
schematische Darstellung ist, in welcher ein gebogenes Heizelement
und die daneben liegende Ummantelung zu erkennen sind und in welcher
das Heizelement in mehrere Teilabschnitte unterteilt ist;
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10 eine
Fotografie ist, in welcher ein Zustand der Wärmeerzeugung an einer Kontaktstelle zwischen
der Ummantelung und dem Heizelement bei Zuführung eines elektrischen Stroms
an die elektrische Heizvorrichtung gezeigt ist;
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11 eine
schematische Darstellung ist, welche das Heizelement mit einem in
einem vorgegebenen Bereich befestigten verstärkenden Heizelement zeigt;
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12 ein
Beispiel für
eine Heizleitung zeigt, bei welcher das verstärkende Heizelement gemäß der vorliegenden
Erfindung an dem Streifen des Heizelements befestigt wurde;
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13 eine
Fotografie als Beispiel für
ein Heizelement ist, das in Übereinstimmung
mit 11 zur praktischen Verwendung in eine elektrische
Heizvorrichtung eingebaut wurde, in die Strom gespeist wird;
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14 eine
graphische Darstellung ist, welche die Temperatur im gebogenen Abschnitt
eines Heizelements gemäß der vorliegenden
Erfindung und eines herkömmlichen
Heizelements darstellt;
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15 ein
Beispiel für
das Heizelement aus 11 zeigt, bei welchem verstärkende Heizelemente
an die Streifen des Heizelements befestigt wurden und welches mit
der Ummantelung verbunden wurde, wodurch ein Kontaktbereich zwischen
der Ummantelung und dem Heizelement entsteht;
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16 eine
Fotografie ist, in welcher das Beispiel aus 15 nach
Anschluss der elektrischen Heizvorrichtung an den Stromkreislauf
dargestellt ist;
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17 eine
graphische Darstellung ist, welche die Temperatur an der Kontaktstelle
zwi- schen der Ummantelung und dem Heizelement bei der vorliegenden
Erfindung und einem herkömmlichen
Heizelement zeigt;
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18 eine
schematische Zeichnung ist, in welcher ein heißer Bereich gezeigt wird, an
welchem die Temperatur an der Kontaktstelle zwischen der Ummantelung
und dem Heizelement am höchsten ist;
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19 eine
schematische Darstellung ist, welche einen heißen Bereich aus 18 mit
einer verbesserten Struktur zeigt;
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20 ein
Diagramm ist, aufgrund dessen der Kontaktbereich zwischen dem herkömmlichen Heizelement
und der Ummantelung berechnet werden kann;
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21 ein
Diagramm ist, aufgrund dessen der Kontaktbereich zwischen dem herkömmlichen Heizelement
und der Ummantelung berechnet werden kann, wenn die Amplitude des
Heizelements reduziert wird.
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Die beste
Ausführungsform
der Erfindung
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Nun
werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele
mit Verweis auf die jeweils entsprechenden Zeichnungen im Einzelnen
erläutert.
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11 ist
eine schematische Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, bei welchem das verstärkende Heizelement
an einem bestimmten Bereich eines Streifens 10 des Heizelements
befestigt wird.
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Das
heißt,
dass das Heizelement durch Laminieren oder Aufwalzen von Streifen
hergestellt und so gestaltet wird, dass es an einem gebogenen Abschnitt
einen anderen Widerstand aufweist.
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Hierbei
hat das verstärkende
Heizelement in Übereinstimmung
mit 11 eine gewellte Form und verfügt über ebenso viele Zellen wie
das mit den Streifen in derselben Streifenschicht des Heizelements,
und eines oder mehrere solcher verstärkenden Heizelemente ist/sind
jeweils an den Streifen des Heizelements befestigt.
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Aufgrund
der verstärkenden
Heizelemente, die an den Streifen des Heizelements befestigt sind, verfügen die
Teilabschnitten Ω1
und Ω3 über einen anderen
Widerstand als der Teilabschnitt Ω2.
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Das
ist darauf zurückzuführen, dass
Strom, auch bei demselben Material, an einer breiteren Stelle besser
fließen
kann und dadurch der Widerstand verringert wird. Da der Teilabschnitt Ω2 über eine breitere
Stelle verfügt
und der Strom so leichter fließen
kann, verringert sich also folglich der Widerstand an dieser Stelle.
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12 zeigt
ein Beispiel für
ein Heizelement, bei dem die verstärkenden Heizelemente gemäß der vorliegenden
Erfindung an den Streifen des Heizelements befestigt sind. In diesem
Beispiel sind die verstärkenden
Heizelemente, von denen jedes dieselbe Anzahl von Zellen aufweist
wie der Streifen in derselben Streifenschicht des Heizelements,
an den Streifen befestigt, welche das Heizelement bilden, so dass
sich beim Anschalten der elektrischen Heizvorrichtung die Temperaturverteilung
des Heizelements weit in die Zone 3 erstreckt. Dieses Phänomen wird
durch 13 bestätigt, die eine Fotografie der
Form des Heizelements aus 12 ist.
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Unter
Berücksichtigung
des Grundes für
eine gleichmäßige Verteilung
der Wärmezeugung
gemäß 13 sind
die verstärkenden
Heizelemente an den Streifen des Heizelements befestigt, um den
Widerstand im Heizelement um den gesamten gebogenen Abschnitt herum
zu verändern
und gleichzeitig langsam die Länge
der verstärkenden
Heizelemente vom innersten Abschnitt des Heizelements vor dem gebogenen
Abschnitt in Zone 1 zu einem weiter außen liegenden Abschnitt des
Heizelements zu vergrößern. Da
eine breitere Stelle dazu führt,
dass der Widerstand geringer wird, wird der Widerstand vom innersten
Abschnitt hin zum äußeren Abschnitt
langsam herabgesetzt.
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Durch
die Verringerung des Widerstands im äußeren Abschnitt des gebogenen
Heizelements wird der Strom, der üblicherweise dazu neigt, nach innen
zu fließen,
stattdessen dazu gebracht, nach außen zu fließen, so dass die Wärme, die
im gebogenen Abschnitt erzeugt wird, zum äußeren Abschnitt des gebogenen
Abschnitts transportiert werden kann.
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14 ist
eine graphische Darstellung der Temperatur am gebogenen Abschnitt
des Heizelements gemäß der Erfindung
sowie eines herkömmlichen
Heizelements.
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Wie
in 14 dargestellt, kann davon ausgegangen werden,
dass die Temperatur in Zone 3 um rund 250 °C gemindert wird. Dabei kann
die Wärmebeständigkeit
aufgrund der Senkung der Temperatur in Zone 1 erreicht werden, obwohl
die Temperatur im Vergleich zum herkömmlichen Heizelement leicht
gesenkt wird.
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15 zeigt
ein Beispiel des Heizelements gemäß 11, bei
dem verstärkende
Heizelemente mit den Streifen des Heizelements verbunden sind, und
das mit einer Ummantelung verbunden ist, wodurch ein Kontaktbereich
zwischen der Ummantelung und dem Heizelement entsteht, bei dem die
verstärkenden
Heizelemente mit den Teilabschnitten Ω2, Ω3, Ω4 und Ω5 verbunden sind, damit sie
denselben Widerstand aufweisen wie Teilabschnitt Ω1.
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Wie
in dem Fall, in dem die verstärkenden Heizelemente
an den Streifen des Heizelements mit dem gebogenen Abschnitt befestigt
sind, hat jedes der verstärkenden
Heizelemente dieselbe Anzahl von Zellen wie ein Streifen in derselben
Streifenschicht des Heizelements.
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16 ist
eine Fotografie des Beispiels aus 15, wenn
der elektrischen Heizvorrichtung Strom zugeführt wird.
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17 ist
eine graphische Darstellung der Temperatur am Kontaktabschnitt zwischen
der Ummantelung und dem erfindungsgemäßen Heizelement und einem herkömmlichen
Heizelement.
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Wie
in 17 dargestellt, ist davon auszugehen, dass die
Temperatur um rund 250 °C
gesenkt wird, was dem Maximum entspricht, um das die Temperatur
gesenkt werden kann. Das heißt,
es ist davon auszugehen, dass die Widerstandsverteilung in Richtung
der Unterabschnitte Ω2, Ω3, Ω4 und Ω5 erheblich
ausgeweitet wird.
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18 ist
eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer heißen Stelle,
wo die Temperatur an der Kontaktstelle zwischen der Ummantelung und
dem Heizelement am höchsten
ist, in dem der Widerstand zur rechten Seite höher wird, so dass der Strom
nicht glatt an der rechten Seite entlang fließt, wodurch die Temperatur
des Heizelements an der rechten Seite gesenkt wird.
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19 ist
eine schematische Darstellung einer heißen Stelle, die nicht nur in
der Verteilung der Temperatur verbessert ist, sondern auch in der
Haltbarkeit an der heißen
Stelle, ohne dass das verstärkende
Heizelement am Heizelement befestigt wird.
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Das
heißt,
die Verringerung der Amplitude des Heizelements am Kontaktabschnitt
zwischen der Ummantelung und dem Heizelement erhöht einen Kontaktbereich zwischen
der Ummantelung und dem Heizelement, und eine Veränderung
in der Länge
des gesamten Heizelements verursacht eine Minderung des Widerstandes.
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20 ist
ein Diagramm, mit dessen Hilfe der Kontaktbereich zwischen dem herkömmlichen Heizelement
und der Ummantelung berechnet werden kann.
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Der
Kontaktbereich zwischen dem Heizelement und der Ummantelung wird
wie nachstehend beschrieben berechnet.
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Kontaktbereich
= Dicke „t" des Füllstoffs
(Lötmittel)·Länge „L" des Kontaktbereichs· Anzahl
der Kontaktflächen.
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In 21 wird
der Kontaktbereich zwischen dem Heizelement und der Ummantelung
aufgrund einer Vergrößerung der
Kontaktlänge
durch Verkleinerung der Amplitude des Heizelements vergrößert, obwohl
dieselbe Dicke des Füllstoffs
und dieselbe Anzahl von Kontaktflächen vorgesehen sind.
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Infolge
dessen kann die Verkleinerung der Amplitude des Heizelements nicht
nur die Haltbarkeit des heißen
Bereichs verbessern, sondern auch die Gesamtlänge des Heizelements verkürzen, was
zu einer Verringerung des Widerstandes des Heizelements führt, wodurch
die Verbesserung des Heizelements und gleichzeitig eine gleichmäßige Verteilung der
Temperatur im Heizelement ermöglicht
werden.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Wie
aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
der Widerstand im Heizelement durch das Anbringen von mindestens
einem Heizelement an jedem unterteilten Unterabschnitt im Heizelement
oder durch Verändern der
Amplitude des Heizelements symmetrisch verteilt, wodurch gewährleistet
wird, dass das Heizelement eine gleichmäßige Temperaturverteilung am gebogenen
Abschnitt des Heizelements oder an der Kontaktstelle zwischen dem
Heizelement und der Ummantelung aufweist, was zu einer Verbesserung der
thermischen Haltbarkeit des Heizelements führt. Obwohl die bevorzugten
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung zu Darstellungszwecken offenbart wurden,
werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Abwandlungen, Zusätze und
Substitutionen möglich
sind, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der in den beigefügten Patentansprüchen offenbarten
Erfindung zu sprengen oder davon abzuweichen.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine langlebige elektrische
Heizvorrichtung, die für die Änderung
eines lokalen, nicht symmetrisch in einem Heizelement verteilten
Widerstands in einen symmetrisch verteilten Widerstand ausgelegt
ist, indem mindestens ein Heizelement mit jedem Abschnitt im Heizelement
verbunden oder die Amplitude des Heizelements verändert wird,
wodurch gewährleistet
werden kann, dass das Heizelement an einem gebogenen Abschnitt des
Heizelements oder an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Heizelement
und einer Ummantelung eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist.