DE202005014678U1

DE202005014678U1 - Heizelement mit zumindest einem Nanotubes umfasenden Verbundsystem

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Publication number: DE202005014678U1
Application number: DE202005014678U
Authority: DE
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2015-09-17

Abstract

Heizelement mit zumindest einem Nanotubes umfassenden Verbundsystem (14), das als flächenförmige Schicht ausgebildet ist und mit auf jeder Seite der flächenförmigen Schicht des Verbundsystems (14) angeordneten, elektrisch leitfähigen Elementen (12), die eine Kontaktfläche (16) aufweisen und an der flächenförmigen Schicht des Verbundsystems (14) anliegen, wobei das zumindest eine Verbundsystem (14) zwischen den elektrisch leitenden Elementen (12) zumindest unter leichtem Druck aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement für feste, flüssige und gasförmige Medien, die zumindest ein Nanotubes umfassendes Verbundsystem aufweist.
Bislang bekannte Heizelemente beruhen zumeist darauf, dass bei dem Durchgang eines elektrischen Stromes durch ein leitendes Material in Abhängigkeit des Widerstandes Wärme erzeugt wird, die als sogenannte Joule'sche Wärme bezeichnet wird. Dabei wird die elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Diese Eigenschaften sogenannter Widerstandshei zungen finden insbesondere bei Sitzheizungen, Fußbodenheizungen oder dergleichen Einsatz.
Darüber hinaus sind beispielsweise Heizwendeln für Tauchsieder oder Warmwasserspeicher bekannt, die einen erheblichen Bauraum benötigen, um die elektrische Energie in Wärme umzuwandeln.
Die vorgenannten Heizelemente weisen den Nachteil auf, dass eine punktuelle oder linienförmige Wärmeverteilung erfolgt. Darüber hinaus besteht ein weiterer Nachteil darin, dass solche Leitungen oder Leiterbahnen bei Beschädigungen von nur einem Bereich nicht mehr funktionstüchtig sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement zu schaffen, das weniger störanfällig ist, eine kompakte Bauweise umfasst und über eine Vielzahl von Anwendungen und Bereiche einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Heizelement, insbesondere für feste, flüssige und gasförmige Medien, gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Heizelement umfasst zumindest ein Nanotubes umfassendes Verbundsystem, das als flächenhafte Schicht ausgebildet ist, wobei zur flächenhaften Schicht beidseitig zumindest ein elektrisch leitfähiges Element vorgesehen ist, das mit Kontaktflächen an der flächenförmigen Schicht anliegt und das zumindest eine Verbundsystem unter zumindest leichtem Druck zwischen den Elementen aufnimmt. Dadurch wird ein Heizelement ausgebildet, das in seiner Bauweise kompakt ausgebildet ist und über die elektrisch leitenden Elemente die im Verbundsystem erzeugte Wärme an ein festes, flüssiges oder gasförmiges Medium abgibt. Durch Anlegen einer Spannung wird in dem Verbundsystem Wärme erzeugt, wobei mit zunehmender Wärme der Widerstand im Verbundsystem erhöht wird, wodurch wiederum eine höhere Wärmeleistung erzielbar ist. Dadurch kann in sehr kurzer Zeit eine relativ hohe Temperatur erzielt werden. Diese Ausgestaltung eines Heizelementes weist den Vorteil auf, dass die Wärme nicht punktuell, sondern über die gesamte Fläche des Verbundsystems gleichmäßig verteilt an die Kontaktflächen abgegeben wird. Darüber hinaus erzeugt das Verbundsystem auch dann Wärme, wenn einzelne Stellen oder Bereiche beschädigt sein sollten. Dieses Heizelement ist darüber hinaus an verschiedene Formen und Geometrien anpassbar, so dass neben einer kompakten Bauweise der Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen ermöglicht ist.
Vorteilhafterweise können eine oder beide Kontaktflächen mit Druck beaufschlagt werden. Dies reduziert den Übergangswiderstand und erhöht die Wärmeausbeute.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktflächen der elektrisch leitfähigen Elemente eben und plan parallel ausgebildet sind. Dies wird bevorzugt bei plattenförmigen Elementen eingesetzt. Dadurch wird eine einfache Herstellung und Zusammenbau mit dem Verbundsystem ermöglicht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass zur Vergrößerung der Kontaktflächen eine gewellte oder flach V-förmige Form der Oberfläche vorgesehen ist. Die einander gegenüberliegenden Kontaktflächen sind kongruent zueinander ausgebildet, so dass eine gleichmäßige Flächenpressung des flächenförmigen Verbundsystems zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Elementen gegeben ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrischen Elemente aus wärmeleitfähigem Material ausgebildet sind. Dadurch kann ein schneller Abtransport der Wärme nach außen, also entfernt von den Kontaktflächen, erfolgen, wodurch ein Übergang der Wärmeenergie in ein festes, flüssiges oder gasförmiges Medium ermöglicht ist. Beispielsweise kann Kupfer, Silber, Aluminium oder dergleichen verwendet werden.
Die elektrisch leitfähigen Elemente sind gemäß einer Ausführungsform plattenförmig, halbschalenförmig, wellenförmig oder durch beliebige Freiformen ausgebildet und weisen der Kontaktfläche gegenüberliegend Anschlussabschnitte oder Wärmeleitelemente auf. Beispielsweise können als Wärmeleitelemente Lamellen vorgesehen sein, die in einen Strömungskanal ragen, so dass die Strömung aus flüssigem und gasförmigem Medium aufgeheizt wird. Ebenso können die Anschlussabschnitte als feste Körperabschnitte ausgebildet sein, die aufzuheizen sind oder feste Medien zum Aufheizen aufnehmen oder Anlageflächen zum Aufheizen von festen Medien, flüssigkeits- oder gasgefüllten Einheiten aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nehmen die elektrisch leitfähigen Elemente über die Anschlussabschnitte Kammern auf, die von einer Flüssigkeit oder Gas durchströmt werden. Dadurch kann eine Aufheizung der Flüssigkeit oder des Gases erzielt werden, deren Verwendung vielfältig ist. Beispielsweise kann eine solche Anordnung in einem Boiler oder Warmwasserbehälter vorgesehen sein, um das Wasser oder eine sonstige Flüssigkeit aufzuheizen. Ebenso können Flächenabschnitte oder Raumvolumen aufgeheizt werden.
Das Heizelement ist bezüglich seiner maximalen Aufheiztemperatur bevorzugt durch die vorgewählte Spannung einstellbar. Das Verbundsystem kann in Abhängigkeit seiner Dicke, seiner Ausgestaltung und seiner darauf wirkenden Flächenpressung auf eine maximale Temperatur erwärmt werden. Durch Anlegen einer spezifischen Spannung ist die maximale Aufheiztemperatur bestimmbar und begrenzt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf den Kontaktflächen der elektrisch leitenden Elemente ein Verbundsystem, in Form einer Flüssigkeit oder Gels, aufgesprüht oder aufgetragen wird. Mit der Aufsprühung oder Anbringung des Verbundsystems werden die Kontaktflächen und die elektrisch leitenden Elemente optimal vorbereitet und danach zueinander positioniert und fixiert.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das zumindest eine Verbundsystem eine Schichtdicke in einem Bereich von 50 bis 1.000 μm aufweist. Mit einer solchen Schichtdicke, insbesondere in einem Bereich zwischen 150 und 200 μm, wurde eine besonders schnelle Aufheizung ermöglicht.
Beispielsweise wurde beginnend mit einer Starttemperatur von circa 28 ° innerhalb von circa 170 sec. eine Temperatur von circa 110 ° erzielt.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Heizelementes für flüssige und gasförmige Medien,
2 ein Diagramm eines Heizelementes, bei der die Temperatur in Abhängigkeit der Spannung aufgetragen ist,
3 eine Aufwärmkurve eines erfindungsgemäßen Heizelementes und
4 eine perspektivische Darstellung eines Heizelementes als Durchlauferhitzer.
In 1 ist perspektivisch ein erfindungsgemäßes Heizelement 11 dargestellt, das in einer sehr einfachen Geometrie ausgebildet sein kann. Zwischen zwei elektrisch leitenden Elementen 12 ist ein Verbundsystem 14 vorgesehen, das Nanotubes umfasst. Jedes dieser elektrisch leitenden Elemente 12 weist Kontaktflächen 16 auf, die zum Verbundsystem 14 weisen und an diesem anliegen sowie dieses zwischen den Elementen 12 halten. Ein nicht näher dargestelltes Befestigungssystem, beispielsweise durch eine lösbare Schraub-, Klemm- oder Spannverbindung, kann ein einstellbarer Druck über die Elemente 12 beziehungsweise deren Kontaktflächen 16 auf das flächenförmige Verbundsystem 14 wirken. Alternativ kann auch eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Auf einer Seite des Heizelementes 11 ist an dem einen Element 12 eine positive Elektrode 18 angeschlossen und gegenüber liegend am Element 12 eine negative Elektrode 19 vorgesehen. Zusätzlich können Dichtungs- oder Abschirmungselemente zwischen den beiden elektrisch leitenden Elementen 12 vorgesehen sein, um das flächenförmige Verbundsystem 14 vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Das Verbundsystem 14 kann gleichgroß oder kleiner als die Kontaktflächen 16 ausgebildet sein. Es können auch mehrere Verbundsysteme 14 zur Bildung eines großflächigen Verbundsystems 14 vorgesehen sein.
Die Aufheizung des Verbundsystems 14 in Abhängigkeit der Spannung ist in 2 dargestellt. Beim Anlegen einer Spannung, wie beispielsweise 6 Volt, kann das Heizelement gemäß 1 auf eine Temperatur von beispielsweise 125 °C aufgeheizt werden. Diese Temperatur wurde an dem Verbundsystem 14 abgegriffen. Beim Anlegen einer Spannung von beispielsweise 9 Volt kann eine Temperatur von 150 °C erzielt werden.
In 3 ist beispielhaft eine Aufwärmkurve des in 1 dargestellten Heizelementes 11 aufgezeichnet. Bei einer Starttemperatur von beispielsweise ca. 28 °C wird eine Temperatur von ca. 120 °C in weniger als ca. 180 sec. erreicht. Bei den vorgenannten Diagrammen wurde ein Verbundsystem 14 zwischen zwei aus Aluminium bestehenden elektrisch leitfähigen Elementen 12 verwendet, wobei das Verbundsystem 14 eine Schichtdicke im Bereich von 100 bis 200 μm umfasst. Ein weiterer Anstieg der Temperatur ist bei gleichbleibender Spannung nicht gegeben, so dass über die vorgewählte Spannung bezogen auf ein bestimmtes Verbundsystem 14 eine Temperatureinstellung ermöglicht ist.
Dieses Verbundsystem 14, das Nanotubes umfasst, ist nachfolgend näher beschrieben:
Als Nanotubes können in diesem Verbundsystem Single-, Double- oder Multi-walled Nanotubes eingesetzt werden, seien es Carbon-, Gold- oder Bornitrid-, Silicium-Nanotubes, substituierte Carbon-Nanotubes (zum Beispiel mit BN), Nanotubes aus Metalldichalkogeniden MX₂ mit M = Mo, W und X = S, Se, Te, den Metallchloriden MCI₂ und Metallsulfiden MS₂ wie den Nanotubes aus WS₂, MoS₂ und NiCI₂.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Nanotubes umfassenden Verbundsystem ein jedes flächiges System verstanden, das Nanotubes umfasst. Demgemäß kann das Verbundsystem ausschließlich aus Nanotubes bestehen oder neben Nanotubes noch weitere Bestandteile enthalten.
Soweit neben Nanotubes noch weitere Bestandteile in dem Verbundsystem enthalten sind, können diese beispielsweise Fasern sein, an denen die Nanotubes vorzugsweise wenigstens teilweise adsorbiert sind.
Neben oder anstelle von Fasern kann der Nanotubes umfassende Verbund jedoch auch andere Bestandteile wie eine Polymermatrix oder eine keramische Matrix enthalten.
Der Einsatz von ausschließlich aus Nanotubes bestehenden flächigen Systemen ist zwar prinzipiell möglich, infolge der geringeren mechanischen Stabilität jedoch weniger bevorzugt.
Bevorzugt ist, als flächige Nanotubes umfassende Systeme einen Verbund aus im wesentlichen an Fasern adsorbierten Nanotubes einzusetzen, da sich aus diesen Adsorbaten auf relativ einfache Weise mit den bekannten Produktionsverfahren zu Herstellung flächiger Gebilde, beispielsweise auf den aus der Papierindustrie bekannten üblichen Geräten und Prozessen, ein flächiger Verbund von makroskopischen Fasern und Nanotubes mit guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften herstellen lässt.
Solche flächigen Verbundsysteme, die Nanotubes und Fasern umfassen, wobei die Nanotubes an den Fasern im wesentlichen adsorbiert sind, sind in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 023 764 beschrieben.
Die Herstellung von Verbundsystemen aus Nanotubes und Fremdfasern ermöglicht eine gezielte Beeinflussung und Steuerung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften der flächigen Strukturen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können prinzipiell sämtliche bekannte Fasern, das heißt lang gestreckte Aggregate, deren Moleküle oder Kristallite in Moleküllängsrichtung oder einer Gittergeraden gleichgerichtet sind, eingesetzt werden, seien es faserförmige Gebilde endlicher Länge oder auch praktisch endlose Fasern (Filamente), entweder in Einzel- oder in gebündelter Form.
Als Fasern können Cellulose, modifizierte Cellulose, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyolefin-, Teflon-, Silikatfasern, oder andere natürliche oder künstliche Fasern eingesetzt werden, je nachdem, welche mechanischen oder elektrischen Eigenschaften das Verbundmaterial aufweisen soll.
Bevorzugt ist, Cellulose, Cellulosederivate, Wolle, Chitin oder Polyamid als Fasern einzusetzen, unter anderem, da auf diesen Fasern besonders stabile Adsorbate von Nanotubes, insbesondere Carbon-Nanotubes, erhalten wurden.
Besonders bevorzugt ist, als Fasern Cellulosefasern einzusetzen. Neben den langkettigen Cellulosefasern, beispielsweise aus Nadelhölzern, die sich durch größere mechanische Stabilität und Festigkeit auszeichnen, können selbstverständlich auch kurzkettige Fasern wie zum Beispiel Pappelfasern eingesetzt werden.
Die Nanotubes lassen sich an den Fasern dadurch adsorbieren, dass die Nanotubes zusammen mit den Fasern, vorzugsweise mittels Ultraschall, in einem Dispersionsmittel gemäß der DE 10 2005 023 764 dispergiert werden.
Untersuchungen dieser Adsorbate von Nanotubes an den Fasern zeigen, dass dann, wenn der Massenanteil der Nanotubes ausreicht, um die Fa seroberfläche vollständig zu belegen, die Leitfähigkeit des Verbunds sprunghaft ansteigt, das heißt, der Widerstand fällt ab.
Das Verhältnis Faser zu Nanotubes kann in weiten Grenzen variiert werden, je nachdem, welche Eigenschaften das flächige Verbundmaterial aufweisen soll.
Der eindeutige Einfluss auf den Widerstand liegt bei einem berechneten Bedeckungsgrad der Nanotubes auf der Faseroberfläche von 0,5.
Zwar lässt sich ein Material mit einem Anteil von 10 % Fasern realisieren, die angenehmen Festigkeitseigenschaften von Papierfaserverbunden sind hier jedoch wenig ausgeprägt. Zudem bewirken diese hohen Konzentrationen keine spürbaren Verbesserungen der Eigenschaften, für die die Carbon-Nanotubes verantwortlich sind.
Wenn Leitfähigkeit und Festigkeit gleichzeitig gewünscht werden, ist der Bereich von 10 bis 20 % Carbon-Nanotube sehr empfehlenswert. Gleichzeitig ist dieser Bereich auch unter Kostengesichtspunkten optimal.
Im unteren Bereich ist die Belegung der Fasern mit Carbon-Nanotube der begrenzende Faktor. Es darf angenommen werden, dass minimal eine monomolekulare Schicht auf den Fasern vorhanden sein sollte, um eine signifikante Leitfähigkeit zu erreichen.
Es wurde festgestellt, dass der berechnete Bedeckungsgrad der Fasern eindeutig mit dem erzielten Leitfähigkeitsgrad oder elektrischem Widerstandsbereich korreliert.
Die Berechnung des Bedeckungsgrades der Fasern ist im Detail in der DE 10 2005 023 764 beschrieben.
Unterschreitet man einen Bedeckungsgrad von 0,4, so wurde in allen Fällen ein sprunghafter Anstieg des elektrischen Widerstands festgestellt. Ein sprunghafter Anstieg bedeutet einen Anstieg um mindestens zwei Zehnerpotenzen. So bewegen sich die Widerstände für ein 120 g starkes Material im Bereich von 1 bis 5 KOhm/cm, während es bei Unterschreitung des Bedeckungsgrades von 0,4 zu einem für Papier üblichen Widerstandsbereich von 10⁶ bis 10⁹ Ohm/cm kommt.
Der Bedeckungsgrad wurde in der Praxis zwischen 0,4 und 1,2 berechnet und bewegt sich in der Mehrzahl der Fälle zwischen 0,5 und 0,9.
In der Tat wurde beim Einsatz von 1 % multi-walled Carbon-Nanotubes mit einem mittleren Durchmesser der Carbon-Nanotubes von 15 nm auf einem Langfaserzellstoff ein Grenzwert für den Widerstand von 2,7 kOhm/cm erreicht. Für 0,8 %, das heißt einen Bedeckungsgrad von 51 %, steigt der Wert sprunghaft in den Mega-Ohm-Bereich.
Bei einer Konzentration von 1 Gew.% multi-walled Carbon-Nanotubes mit einem mittleren Durchmesser von 15 nm wird bereits ein Widerstand von einem bis wenigen Kilo-Ohm erreicht. Mit 10 Gew.% unterschreitet das Material bereits die 10 Ohm Grenze. Ein wirtschaftlicher Bereich liegt im Bereich von 10 bis 25 Gew.%. Zwar ist prinzipiell eine weitere Steigerung der Leitfähigkeit möglich, die jedoch nur mit einem hohen Materialaufwand erreicht werden kann und Einbußen an Festigkeit nach sich zieht.
Grundsätzlich lässt sich ein Bereich von 0,8 bis 95 % Gewichtsanteil an Nanotubes realisieren. Besonders vorteilhaft im Sinne von Materialkosten und erzieltem Effekt sind 2 bis 30 %, und ein Optimum ist im Bereich von 10 bis 20 % zu sehen.
Wie bereits erläutert, hängt der elektrische Widerstand und damit die erzielbare Erwärmung unter anderem von Widerstand des Verbundsystems und damit von dessen chemischer Zusammensetzung und Ausmaßen ab.
Eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung sieht vor, als flächiges Verbundmaterial ein Material einzusetzen, das gelöste Nanotubes enthält, beispielsweise Nanotubes, die in einem Polymer molekular gelöst sind. Solche Polymere, die Nanotubes in gelöster Form enthalten, lassen sich beispielsweise mittels der aus dem Gebiet der Kunstseiden bekannten Verfahren wie dem Viskoseverfahren und dem Kunstseiden-Verfahren herstellen, wie in der DE 10 2005 023 764 beschrieben.
Im Allgemeinen sollte der Widerstand des Nanotubes umfassenden Verbundmaterials bei Raumtemperatur etwa zwischen 5 × 10⁶ Ωmm²/m und 25 × 10⁶ Ωmm²/m liegen.
In 4 ist das erfindungsgemäße Heizelement 11 in einer Anwendung als Durchlauferhitzer dargestellt. An der jeweiligen Außenseite der elektrisch leitenden Elemente 12 sind Kammern 22 an Anschlussabschnitten vorgesehen, die jeweils einen Anschluss 23 für eine Zuleitung 24 und eine Abführleitung 25 aufweisen. Beispielsweise wird ein kühles Medium der unteren Kammer 22 über die Zuführleitung 24 zugeführt. In der Kammer 22 wird die von dem Verbundsystem 14 auf die elektrisch leitfähigen Elemente 12 übertragene Wärme in die Kammer 22 übertragen. Anschließend wird die Flüssigkeit aus der unteren Kammer 22 entnommen und der oberen Kammer 22 zugeführt. Von dort aus wird die aufgeheizte Flüssigkeit dem Einsatzzweck zugeführt.
Die elektrisch leitfähigen Elemente 12 und Kammern 22 können grundsätzlich auch eine Einheit sein.
Zur Ermittlung eines Wirkungsgrades eines solchen Heizelementes 11 wurde eine Messung an dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 durchgeführt, bei der Frischwasser mit einer Temperatur von 22,3 °C dem Durchlauferhitzer gemäß 4 zugeführt wird. Bei einem angelegten Strom von 10 Ampere mit einer Spannung von 15 Volt wurde am Ausgang des Durchlauferhitzers anfänglich eine Temperatur von 23,3 °C gemessen. Nach einer Versuchsdauer von 270 sec. wurde eine Wassertemperatur von 29,8 °C gemessen. Auf der Basis dieser Daten und des Versuchaufbaus ergaben die Berechnungen einen Wirkungsgrad von 0,92. Unter denselben Bedingungen und Wassertemperatur und eingebrachter Energie wurde mit einem Tauchsieder eine Vergleichsmessung durchgeführt. Ein solches System ergab nach den Berechnungen einen Wirkungsgrad von nur 0,71.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizelement 11 wird die Länge I des spezifischen Widerstands in Z-Richtung gemessen und entspricht also der Dicke der flächenförmigen Schicht und die Fläche A entspricht der Fläche des Verbundsystems, welche an der Kontaktfläche 16 des elektrisch leitfähigen Elemente 12 anliegt.
Somit ist ein leistungsfähiges Heizelement 11 geschaffen, das darüber hinaus in der Funktion robust ausgebildet ist und eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten aufgrund der wahlweisen geometrischen Ausgestaltung ermöglicht. Das flächenförmige Verbundsystem 14 kann an verschiedene Geometrien angepasst werden, so dass verschiedene Geometrien der elektrisch leitenden Elemente 12, die an Einbausituationen angepasst sind, ermöglicht werden.
Alle vorbeschriebenen Merkmale sind jeweils für sich erfindungswesentlich und können beliebig miteinander kombiniert werden.

Claims

Heizelement mit zumindest einem Nanotubes umfassenden Verbundsystem (14), das als flächenförmige Schicht ausgebildet ist und mit auf jeder Seite der flächenförmigen Schicht des Verbundsystems (14) angeordneten, elektrisch leitfähigen Elementen (12), die eine Kontaktfläche (16) aufweisen und an der flächenförmigen Schicht des Verbundsystems (14) anliegen, wobei das zumindest eine Verbundsystem (14) zwischen den elektrisch leitenden Elementen (12) zumindest unter leichtem Druck aufgenommen ist.
Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (16) der leitfähigen Elemente (12) eben und plan- parallel oder kongruent geformte Flächen, insbesondere gewellte oder flach V-förmige Formen, aufweisen.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Elemente (12) aus gut wärmeleitfähigem Material ausgebildet sind.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Elemente (12) plattenförmig, halbschalenförmig, wellenförmig oder durch beliebige Freiformen ausgestaltet sind und der Kontaktfläche (16) gegenüberliegend Anschlussabschnitte oder Wärmeleitelemente angeordnet sind, um unmittelbar oder mittelbar feste, flüssige oder gasförmige Medien zu erwärmen.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die elektrisch leitfähigen Elemente (12) insbesondere flüssigkeitsdurchströmbare Kammern (22) anbringbar sind.
Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Element (12) und die Kammer (22) als eine Einheit ausgebildet sind.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Aufheiztemperatur des Verbundsystems (14) durch eine vorgewählte Spannung einstellbar ist.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kontaktflächen (16) der elektrisch leitfähigen Elemente (12) ein Verbundsystem aufgesprüht ist.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundsystem (14) eine Schichtdicke von 50 bis 1.000 μm aufweist.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des spezifischen Widerstandes in Z-Richtung ausgerichtet ist und der Dicke der Schicht des Verbundsystems (14) entspricht.