DE4339763A1

DE4339763A1 - Liquid or gas heater - has surface of tubular heater body bearing against casing via components allowing for different coefficients of expansion

Info

Publication number: DE4339763A1
Application number: DE19934339763
Authority: DE
Inventors: Ingo Dr Bleckmann
Original assignee: ELPAG AG CHUR CHUR
Current assignee: ELPAG AG CHUR CHUR
Priority date: 1992-11-23
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1994-05-26

Abstract

One or more heater bodies (12), parallel to the lengthwise axis of the casing (19) containing the medium to be heated, are joined to it. Each tube (12a) is made of material having a greater coefficient of expansion than that of the casing wall (10a). Each body bears against the casing wall via a surface (12e) containing components (14) allowing for the difference between the coefficients of expansion, typically formed by grooves cut in the surface. These can run diagonally in an intersecting pattern. They can form expansion joints at right angles to the tube axis. The tubes can be soldered to the casing, or alternatively flat sheet-metal components of good heat conductivity can be used, such as aluminium, passing round the tube and casing. USE/ADVANTAGE - Compact liquid or gas heater which gives high heat output.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Erhitzen von flüssigen oder gasförmigen Medien, umfassend wenigstens ein das zu erhitzende Medium aufnehmendes, eine Mittellängsachse aufweisendes Behältnis mit einer Umfangswand und weiter um fassend mindestens einen sich im wesentlichen parallel zu der Mittellängsachse des Behältnisses erstreckenden, über ein Verbindemittel mit dem Behältnis verbundener Rohrheizkörper, der ein Mantelrohr aus einem Material mit einem Wärmeaus dehnungskoeffizienten aufweist, welcher größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Umfangswand des Behältnisses.The invention relates to a heating device for heating liquid or gaseous media, comprising at least one the medium to be heated, receiving a central longitudinal axis having container with a peripheral wall and further around summarizing at least one essentially parallel to the Central longitudinal axis of the container extending over a Pipe heater connected to the container, which is a jacket tube made of a material with a heat has expansion coefficient which is greater than that Coefficient of thermal expansion of the material of the peripheral wall of the Container.

Bei derartigen in der Praxis bekannten Heizvorrichtungen ist der Rohrheizkörper wendelförmig um das Behältnis herumgewick elt. Hierdurch wird an der Umfangswand des Behältnisses eine annähernd gleichmäßige Wärmeverteilung erreicht. Jedoch be ansprucht diese bekannte Heizvorrichtung verhältnismäßig viel Platz, da durch den wendelförmig um das Behältnis herumge wickelten Rohrheizkörper sich die Querschnittsfläche der Heizvorrichtung insgesamt ringartig um den Durchmesser des Mantelrohres des Rohrheizkörpers vergrößert. Bei Einbaufäl len, wo nur verhältnismäßig wenig Platz zur Verfügung steht, insbesondere in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Heizvorrichtung, ist diese Lösung nachteilig. Wird in einem solchen Fall der Rohrheizkörper in der Weise an dein Behältnis angebracht, daß er im wesentlichen parallel zur Mittellängs achse des Behältnisses verläuft, tritt hierbei das Problem auf, daß auf Grund des kreisförmigen Querschnitts des Man telrohres und der meist runden Umfangswand des Behältnisses nur eine Linienberührung zwischen Mantelrohr und Umfangswand vorliegt, wodurch nur geringe Wärmemengen von dem Rohrheiz körper an das Behältnis gelangen.In such heaters known in practice the tubular heater is helically wrapped around the container parent As a result, a is on the peripheral wall of the container almost uniform heat distribution achieved. However be claims this known heater relatively much Space because of the helical shape around the container wrapped tubular radiators the cross-sectional area of the Overall heating device ring-shaped around the diameter of the Jacket tube of the tubular radiator enlarged. In case of installation len, where there is relatively little space available, in particular in a direction transverse to the longitudinal extent of the Heater, this solution is disadvantageous. Will in one in such a case the tubular heater in the way to your container attached that it is substantially parallel to the central longitudinal the problem arises here on that due to the circular cross section of the Man telrohres and the usually round peripheral wall of the container only a line contact between the casing tube and the peripheral wall is present, whereby only small amounts of heat from the tubular heating body reach the container.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, die bei einer guten Heiz leistung nur einen verhältnismäßig geringen Raum beansprucht.It is an object of the invention to provide a heater gangs mentioned type to create a good heating performance takes up only a relatively small space.

Die vorstehende Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß der Rohrheizkörper mittels wenigstens einer an dem Mantelrohr vorgesehenen Kontaktfläche an dem Behältnis anliegt, wobei die Kontaktfläche des Mantelrohres mit Wärmedehnungsaus gleichelementen versehen ist. Die Kontaktfläche ermöglicht im Gegensatz zu einer Linienberührung eine gute Wärmeleitung zwischen dem Rohrheizkörper und dem Behältnis, wodurch große Wärmemengen von dem Rohrheizkörper zu dem zu erhitzenden Medium gelangen. Als Verbindemittel kann hierbei ein stoff schlüssiges Verbindemittel, insbesondere Lot, vorgesehen sein. Bei einer entsprechenden Länge des Rohrheizkörpers würde jedoch die Gefahr bestehen, daß das stoffschlüssige Verbindemittel die Ausdehnungsdifferenzen zwischen dem Man telrohr des Rohrheizkörpers und-dem Behältnis nicht mehr ausgleichen kann. Es würde dann zu Rissen in dem stoff schlüssigen Verbindemittel bzw. zu einem Ablösen des Rohr heizkörpers von der Umfangswand des Behältnisses kommen. Durch die nunmehr vorgesehenen Wärmedehnungsausgleichsele mente wird diese Gefahr beseitigt.The above object can be achieved in that the Tubular heating element by means of at least one on the casing tube provided contact surface on the container, wherein the contact surface of the jacket tube with thermal expansion same elements is provided. The contact surface enables in In contrast to line contact, good heat conduction between the tubular heater and the container, creating large Amounts of heat from the tubular heater to the one to be heated Medium. A substance can be used as the connecting means conclusive connecting means, in particular solder, provided his. With a corresponding length of the tubular heater however, there would be a risk that the material Connecting means the expansion differences between the man no longer the tube of the tubular heater and the container can compensate. This would cause tears in the fabric conclusive connecting means or to detach the pipe radiator come from the peripheral wall of the container. Through the thermal expansion compensation elements now provided this danger is eliminated.

Die Wärmedehnungsausgleichselemente können unterschiedlichst ausgebildet sein. Treten nur verhältnismäßig kleine Diffe renzen zwischen der Längenausdehnung des Rohrheizkörpers und der Längenausdehnung des Behältnisses auf, so genügen Wärme dehnungsausgleichselemente, die durch nutartige Einschnitte bzw. Einkerbungen in der Kontaktfläche des Mantelrohres ge bildet sind. Diese nutartigen Einschnitte können in beliebige Richtungen verlaufen, wie beispielsweise quer zur Längs erstreckung des Rohrheizkörpers aber auch diagonal bzw. kreuzend. Sind die nutartigen Einschnitte in der Art einer Riffelung angeordnet, so wird ein Wärmedehnungsausgleich in verschiedene Richtungen möglich. The thermal expansion compensation elements can vary be trained. Only comparatively small differences limit between the linear expansion of the tubular heater and the length of the container, heat is sufficient expansion compensation elements caused by groove-like incisions or notches in the contact surface of the casing tube ge forms are. These groove-like incisions can be made in any Directions run, such as across the length extension of the tubular heater but also diagonally or crossing. Are the groove-like incisions like one Corrugation arranged, so a thermal expansion compensation in different directions possible.

Ist die Differenz in der Ausdehnung zwischen dem Behältnis und dem Rohrheizkörper groß, d. h. der Wärmeausdehnungskoef fizient bzw. der lineare Ausdehnungskoeffizient des Mantel rohres des Rohrheizkörpers ist sehr viel größer als der Wär meausdehnungskoeffizient bzw. lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials der Umfangswand des Behältnisses, dann kann es von Vorteil sein, daß die Wärmedehnungsausgleichselemente durch Dehnungsfugen gebildet sind. Die Dehnungsfugen können wiederum in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein, jedoch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dehnungsfugen im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Rohrheizkörpers verlaufend angeordnet sind.Is the difference in expansion between the container and the tubular heater large, d. H. the coefficient of thermal expansion efficient or the linear expansion coefficient of the jacket The pipe of the tubular heater is much larger than the heat expansion coefficient or linear expansion coefficient of the material of the peripheral wall of the container, then it can be of advantage that the thermal expansion compensation elements are formed by expansion joints. The expansion joints can again be arranged in different directions, however, it is particularly advantageous if the expansion joints essentially transverse to the longitudinal extent of the tubular heater are arranged progressively.

Die nutartigen Einschnitte und die Dehnungsfugen können nicht allein dazu dienen, einen Ausgleich für die unterschiedliche Wärmedehnung bzw. Längendehnung zwischen dem Behältnis und dem Rohrheizkörper zu bilden, sondern auch dafür, daß ein stoffschlüssige Verbindemittel besonders gleichmäßig zwischen der Kontaktfläche des Mantelrohres des Rohrheizkörpers und der entsprechenden Anbringungsfläche an der Umfangswand des Behältnisses verteilt wird. Hierdurch wird gleichzeitig auch die Fähigkeit des stoffschlüssigen Verbindemittels zum Aus gleich der unterschiedlichen Wärmedehnungen verbessert.The groove-like incisions and the expansion joints cannot serve only to compensate for the different Thermal expansion or longitudinal expansion between the container and to form the tubular heater, but also that a Cohesive fasteners between evenly the contact surface of the tubular casing of the tubular heater and the corresponding mounting surface on the peripheral wall of the Container is distributed. This will also the ability of the cohesive connector to end improved equal to the different thermal expansions.

Die vorstehende Aufgabe kann aber auch dadurch gelöst werden, daß das Verbindemittel durch wenigstens ein Blechelement aus gut wärmeleitendem Material, vorzugsweise Aluminium, gebildet ist, welches den Rohrheizkörper und das Behältnis zumindest teilweise umgibt. Durch den Einsatz des vorzugsweise flä chenförmigen Blechelementes wird zum einen der Rohrheizkörper an dem Behältnis gehalten und ggf. zum anderen eine Beschä digung bzw. Zerstörung eines stoffschlüssigen Verbindemittels zwischen dem Mantelrohr des Rohrheizkörpers und des Behält nisses vermieden. Das Blechelement kann hierbei so gestaltet werden, daß die unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen dem Mantelrohr des Rohrheizkörpers und dem Behältnis ausgeglichen wird. Gleichzeitig wird durch die Verwendung des Blechele mentes erreicht, daß die von dem Rohrheizkörper erzeugte Wärme nicht nur in die unmittelbar neben dem Rohrheizkörper liegenden Bereiche des Behältnisses geleitet wird, sondern auch zu weiter hiervon entfernten Abschnitten des Behält nisses.However, the above task can also be solved by that the connecting means from at least one sheet metal element good heat-conducting material, preferably aluminum which is the tubular heater and the container at least partially surrounds. By using the preferably flä Chen-shaped sheet metal element is the tubular heater held on the container and, if necessary, a dam Damage or destruction of a cohesive fastener between the tubular casing of the tubular heater and the container avoided. The sheet metal element can be designed in this way be that the different thermal expansion between the Jacket tube of the tubular heater and the container balanced becomes. At the same time, by using the Blechele mentes achieved that generated by the tubular heater Heat not only in the immediately next to the tubular heater lying areas of the container is directed, but also to sections of the container further away from it nisses.

Eine besonders günstige Wärmeleitung wird dadurch erreicht, daß das Blechelement der Außenkontur von Behältnis und Rohr heizkörper angepaßt ist.Particularly favorable heat conduction is achieved that the sheet metal element of the outer contour of the container and tube radiator is adjusted.

Reicht eine reine mechanische Befestigung des Rohrheizkörpers an dem Behältnis mittels des Blechelementes nicht aus, so kann das Blechelement wenigstens eine Kontaktfläche aufwei sen, die vorzugsweise im Bereich der unmittelbaren Berührung zwischen dem Behältnis und dem Blechelement angeordnet ist, und über diese mittels einem stoffschlüssigen Verbindemittel mit dem Behältnis verbunden sein. Diese Lösung ermöglicht, daß ein stoffschlüssiges Verbindemittel nicht unbedingt zwi schen dem Rohrheizkörper und dem Behältnis eingebracht werden muß, sondern daß das flächige Blechelement diese Funktion mitübernimmt, wodurch das stoffschlüssige Verbindemittel großflächig zwischen dem Behältnis und dem Blechelement ein gebracht werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, den Kreisquerschnitt des Mantelrohres des Rohrheizkörpers auf rechtzuerhalten, d. h., es kann auf die Anbringung einer der Kontur der Umfangswand des Behältnisses angepaßten Kontakt fläche an dem Rohrheizkörper verzichtet werden.A purely mechanical fastening of the tubular heater is sufficient on the container by means of the sheet metal element, so the sheet metal element can have at least one contact surface sen, preferably in the area of direct contact is arranged between the container and the sheet metal element, and by means of a material connection be connected to the container. This solution enables that a cohesive connecting means is not necessarily between between the tubular heater and the container must, but that the flat sheet metal element has this function takes over, whereby the cohesive connecting means large area between the container and the sheet metal element can be brought. In addition, it is possible to Circular cross-section of the tubular casing of the tubular heater justifiable d. that is, it may depend on the attachment of one of the Contour of the peripheral wall of the container adapted contact surface on the tubular heater can be dispensed with.

Zur Unterstützung des Ausgleiches der unterschiedlichen Wär medehnung zwischen dem Blechelement und/oder dem Rohrheiz körper auf der einen Seite und dem Behältnis auf der anderen Seite kann die Kontaktfläche des Blechelementes mit Wärme dehnungsausgleichselementen versehen sein, die wiederum ent weder als nutartige Einschnitte und/oder als Dehnungsfugen ausgebildet sein können. Dies gilt ggf. entsprechend für die Kontaktfläche zwischen dem Rohrheizkörper-Mantelrohr und dem Behältnis.To support the balance of different heat Expansion between the sheet metal element and / or the tubular heating body on one side and the container on the other Side can be the contact surface of the sheet metal element with heat expansion compensation elements, which in turn ent neither as groove-like incisions and / or as expansion joints can be trained. This may apply accordingly to the Contact surface between the tubular heater jacket tube and the Container.

Bei sehr großen Differenzen in der Wärmeausdehnung kann auch vorgesehen sein, daß bei Längserstreckung des Rohrheizkörpers mehrere zueinander beabstandete Blechelemente vorgesehen sind. Diese können beispielsweise als Streifen ausgebildet sein und durch ihren Abstand die unterschiedliche Wärmedeh nung ausgleichen.With very large differences in thermal expansion can also be provided that in the longitudinal extension of the tubular heater several sheet metal elements spaced apart from one another are provided are. These can be designed as strips, for example be and by their distance the different thermal expansion balance.

Da der Betrag der linearen Wärmeausdehnung eines Festkörpers u. a. auch von der Ausgangslänge des Festkörpers abhängt, kann das vorstehende Problem auch dadurch gelöst werden, daß an dem Behältnis wenigstens zwei im Verhältnis zur Längser streckung des Behältnisses kurze Rohrheizkörper in Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei das sie verbindende Leitungselement eine Schlaufe bildet. Hierbei können die Rohrheizkörper fest mit dem Behältnis, beispielsweise durch ein stoffschlüssiges Verbindemittel, verbunden sein. Die un terschiedliche Wärmedehnung zwischen dem Mantelrohr des Rohr heizkörpers und dem Behältnis wird hierbei dann durch das stoffschlüssige Verbindemittel ausgeglichen. Da aber das sie verbindende Leitungselement, wie beispielsweise ein Draht, ebenfalls eine unterschiedliche Wärmedehnung erleidet, könnte es hierbei zu einem Abriß des Drahtes kommen. Dies wird nun dadurch vermieden, daß das Leitungselement eine Schlaufe bildet, die durch ihre Form elastisch ist und somit die un terschiedliche Wärmedehnung zwischen dem Rohrheizkörper und dem Behälter auf der einen Seite und dem Leitungselement auf der anderen Seite ausgleicht.Because the amount of linear thermal expansion of a solid u. a. also depends on the initial length of the solid, can the above problem can also be solved in that the container at least two in relation to the longitudinal Extension of the short tubular heating element in a row are arranged one behind the other, the one connecting them Line element forms a loop. Here, the Tubular heating element firmly with the container, for example by a cohesive connecting means. The un Different thermal expansion between the casing tube of the tube radiator and the container is then by the cohesive fasteners balanced. But since that connecting line element, such as a wire, also undergoes different thermal expansion the wire is torn off. Now this will be thereby avoided that the line element has a loop forms, which is elastic by its shape and thus the un Different thermal expansion between the tubular heater and the container on one side and the pipe element balances the other side.

Die Heizeinrichtung kann für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt sein. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, daß sie innerhalb einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine eingesetzt wird. In einem solchen Fall ist das Behältnis ein das zu erhitzende Medium, hier Wasser, führen des Rohr. Die durch die vorgeschlagenen Lösungen erzielten Vorteile lassen sich hierbei dann besonders gut nützen, wenn die Heizvorrichtung in einem Zwischenraum zwischen einer Außenseitenwand der Maschine und einer Behälterinnenwand an geordnet ist. In einem solchen Fall ist das zur Verfügung stehende Platzangebot verhältnismäßig klein, wobei eine Heizvorrichtung mit einem wendelförmig herumgewickelten Rohrheizkörper nicht eingesetzt werden kann.The heater can be used for a variety of purposes be used. For example, there is the possibility that they are inside a dishwasher or a Washing machine is used. In such a case it is Insert the container into the medium to be heated, here water of the pipe. The achieved by the proposed solutions Advantages can be used particularly well if the heater in a space between one Outside wall of the machine and a container inner wall is ordered. In such a case, that is available standing space relatively small, one Heater with a helically wrapped around it Tubular radiators cannot be used.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie ein Ausführungs beispiel werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:Further advantageous refinements and an embodiment example are explained below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der er findungsgemäßen Heizvorrichtung; Fig. 1 is a view of a first embodiment of the heating device according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1;

Fig. 3a, 3b einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 3a, 3b is an enlarged section along the line III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge mäßen Heizvorrichtung; Fig. 4 shows a further embodiment of the heating device according to the invention;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 und Fig. 5 shows a section along the line VV in Fig. 4 and

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge mäßen Heizvorrichtung. Fig. 6 shows a further embodiment of the heating device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Heizvorrichtung dargestellt, wobei das Behältnis durch ein ein zu erhitzendes Medium - hier Wasser - führendes Rohr 10 gebildet ist. Wie dies aus Fig. 2 besonders deutlich hervorgeht, sind an der Außenseite der Umfangswand 10a des Rohres 10 vier im Tei lungswinkel von ca. 90° angeordnete Rohrheizkörper 12 ange bracht. Die Rohrheizkörper 12 weisen jeweils ein Mantelrohr 12a auf, das eine Isoliermasse 12b umgibt, die wiederum eine zentrisch in dem Rohrheizkörper 12 angeordnete, drahtförmige Widerstandsheizwendel 12c umschließt. Über Anschlußenden 12d sind die Rohrheizkörper 12 jeweils mit einer elektrischen Versorgungsquelle verbunden. Wie insbesondere weiterhin aus Fig. 2 hervorgeht, weist jeder Rohrheizkörper 12 insgesamt eine kreisförmige Querschnittsfläche auf, wobei die dem Rohr 10 zugewandte Seite des Rohrheizkörper-Mantelrohres 12a mit einer Kontaktfläche 12e versehen ist, welche der Außenkontur des Rohres 10 zumindest in diesem Bereich angepaßt ist. Zwi schen der Kontaktfläche 12e und der entsprechenden Gegenflä che an der Behälterwand 10a des Rohres 10 ist zumindest ab schnittsweise ein stoffschlüssiges Verbindemittel L einge bracht, das beispielsweise Lot sein kann.In Fig. 1 a first embodiment of heating apparatus is shown, wherein the container a medium to be heated by a - is leading pipe 10 formed - in this case water. As can be seen particularly clearly from FIG. 2, on the outside of the circumferential wall 10 a of the tube 10, four tubular heating elements 12 arranged at an angle of approximately 90 ° are introduced. The tubular heating elements 12 each have a casing tube 12 a on which 12 surrounds an insulating b, in turn, surrounds a centrally arranged in the heating element 12, wire-shaped resistance heating coil 12c. The tubular radiators 12 are each connected to an electrical supply source via connection ends 12 d. As can be seen in particular from FIG. 2, each tubular heating element 12 has a circular cross-sectional area overall, the side of the tubular heating element casing tube 12 a facing the tube 10 being provided with a contact surface 12 e, which corresponds to the outer contour of the tube 10 at least in this area is adjusted. Between the contact surface 12 e and the corresponding Gegenflä surface on the container wall 10 a of the tube 10 , at least in sections, a cohesive connecting means L is introduced, which can be solder, for example.

Für das Rohr 10 und das Mantelrohr 12a des Rohrheizkörpers 12 können die unterschiedlichsten Materialien verwendet werden, wobei jedoch auf die jeweilige besondere Funktion Rücksicht genommen werden sollte. Da das Rohr 10 Wasser führt, sollte es insbesondere gegen Korrosion geschützt sein. Deshalb wird für das Rohr 10 vorzugsweise Chrom-Nickel verwendet. Demge genüber soll das Mantelrohr 12a des Rohrheizkörpers 12 die durch den Widerstandsdraht 12c erzeugte Wärme gut an das zu erhitzende Medium in dem Rohr 10 abgeben. Deshalb sollte das Mantelrohr 12a aus vorzugsweise Aluminium gefertigt sein. Aluminium besitzt gegenüber Chrom-Nickel einen um den Faktor 2,4 größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten bzw. linearen Ausdehnungskoeffizienten, so daß sich bei einer Erwärmung das Mantelrohr 12a des Rohrheizkörpers 12 insbesondere in Längs erstreckung der Heizvorrichtung mehr ausdehnt als das Rohr 10. Je nach Länge des Rohrheizkörpers 12 und je nach der Einsatztemperatur kann diese unterschiedliche Längenausdeh nung durch das Lotmittel ausgeglichen werden. Ist die Diffe renz in der Längenausdehnung klein, so genügt das Lotmittel. Ist jedoch die Differenz in der Längenausdehnung groß, so ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktfläche 12e des Rohrheizkör per-Mantelrohres 12a mit Wärmedehnungsausgleichselementen 14 versehen ist.A wide variety of materials can be used for the tube 10 and the casing tube 12 a of the tubular heater 12 , but consideration should be given to the particular function involved. Since the pipe 10 carries water, it should in particular be protected against corrosion. Therefore, chromium-nickel is preferably used for the tube 10 . Demge genüber the jacket pipe to a tubular heater 12 of the proposed 12 by the resistor wire 12 c generated heat well to the medium to be heated in the tube 10 degrees. Therefore, the casing tube 12 a should preferably be made of aluminum. Compared to chromium-nickel, aluminum has a coefficient of thermal expansion or a coefficient of linear expansion that is larger by a factor of 2.4, so that when heated, the jacket tube 12 a of the tubular heating element 12 expands more than the tube 10, particularly in the longitudinal extension of the heating device. Depending on the length of the tubular heating element 12 and depending on the operating temperature, this different expansion can be compensated for by the solder. If the difference in length is small, the solder is sufficient. However, if the difference in linear expansion is large, it is advantageous if the contact surface 12 e of the tubular heating element is provided with a jacket tube 12 a with thermal expansion compensation elements 14 .

In Fig. 3a und 3b sind derartige Wärmedehnungsausgleichs elemente 14 gezeigt, wobei sie in Fig. 3a durch nutartige Einschnitte, die in Art einer diagonal und sich kreuzende Einschnitte aufweisende Riffelung angeordnet sind, gebildet sind. In Fig. 3b sind dagegen die Wärmedehnungsausgleichs elemente 14 durch vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Rohrheizkörpers 12 verlaufende Deh nungsfugen gebildet, wobei sowohl die nutartigen Einschnitte als auch die Dehnungsfugen in das Material der Kontaktfläche 12e des Mantelrohres 12a des Rohrheizkörpers 12 eingearbeitet sind. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß bei dem Verformungsvorgang zur Bildung der Kontaktfläche 12e das hierfür verwendete Werkzeug bereits die Riffelung oder aber die Dehnungsfugen einprägt. In den Freiflächen zwischen zwei Dehnungsfugen der Fig. 3b kann ebenfalls eine Riffelung vorgesehen sein, so daß ein derartig ausgestattetes Mantel rohr 12a eines Rohrheizkörpers 12 sowohl kleine Wärmedeh nungen ausgleichen kann als auch Wärmedehnungen, die im Makrobereich liegen.In Fig. 3a and 3b such thermal expansion compensation elements 14 are shown, wherein they are formed in Fig. 3a by groove-like incisions, which are arranged in the manner of diagonal and intersecting incisions corrugation. In Fig. 3b, on the other hand, the thermal expansion compensation elements 14 are formed by preferably substantially perpendicular to the longitudinal extension of the tubular heater 12 expansion joints, both the groove-like incisions and the expansion joints in the material of the contact surface 12 e of the tubular casing 12 a of the tubular heater 12 are incorporated . This can for example take place in that in the deforming operation for forming the contact surface 12 e that this tool already used the fluting or impresses the expansion joints. In the open space between two expansion joints of the Fig. 3b can also be provided so that a such equipped steering column tube 12 can compensate for voltages 12 both small Wärmedeh a a tubular heater as well as thermal expansions that lie in the macro region, a corrugation.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Heizvorrichtung gezeigt. Bauteile mit gleicher Funktion wie bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 bis 3b weisen gleiche Bezugszeichen auf, welche jeweils um 100 erhöht wor den sind.In Figs. 4 and 5, another embodiment of the heating device is shown. Components with the same function as in the embodiment according to FIGS . 1 to 3b have the same reference numerals, which have been increased by 100 each.

Hierbei ist an der Umfangswand 110a des Rohres 110 nur ein einziger Rohrheizkörper 112 angebracht. Der Rohrheizkörper 112 ist mittels eines flächenförmigen Blechelementes 120 mit dem Rohr 110 verbunden. Das flächenförmige Blechelement 120 kann dabei in der Längserstreckung ebenso lang sein wie der Rohrheizkörper 112. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß mehrere kleinere Blechelemente 120 vorgesehen sind, die abschnittsweise angeordnet sind. Das flächenförmige Blech element 120 ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt und weist an seiner, bezogen auf die Fig. 4, linken Seite einen Anschlußflansch 120a für beispielsweise ein Temperaturregel instrument auf.Here, only a single tubular heater 112 is attached to the peripheral wall 110 a of the tube 110 . The tubular heating element 112 is connected to the tube 110 by means of a sheet-like sheet metal element 120 . The sheet-like sheet metal element 120 can be as long in the longitudinal extent as the tubular heating element 112 . However, there is also the possibility that several smaller sheet metal elements 120 are provided, which are arranged in sections. The sheet-like sheet metal element 120 is preferably made of aluminum and has on its, based on FIG. 4, left side a connecting flange 120 a for example for a temperature control instrument.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, umgibt das flächenförmige Blech element 120 das Rohr 110 und den Rohrheizkörper 112 nur teilweise, wobei vorzugsweise der Rohrheizkörper 112 voll ständig von dem Blech 120 umgeben sein sollte. Eine besonders günstige Anordnung wird dadurch erzielt, daß das flächenför mige Blechelement 120 den Rohrheizkörper 112 vollständig und das Rohr 110 dann jeweils beidseitig des Rohrheizkörpers 112 um etwa ein viertel Kreissegment des Rohres 110 umgibt.5 as seen from Fig., The flat-shaped metal sheet element 120 surrounds the tube 110 and the tubular heating body 112 only partially, and preferably the tubular heater should be 112 fully always surrounded by the sheet 120. A particularly favorable arrangement is achieved in that the fläfför shaped sheet metal element 120 completely surrounds the tubular heating element 112 and then surrounds the tube 110 on both sides of the tubular heating element 112 by about a quarter of a circular segment of the tube 110 .

Das flächenförmige Blechelement 120 kann allein durch mecha nische Verpressungsvorgänge den Rohrheizkörper 112 und das Rohr 110 miteinander verbinden und haltern. Reicht dies nicht aus, so kann das flächenförmige Blechelement 120 mittels eines stoffschlüssigen Verbindeelements, wie beispielsweise Lot, an der Umfangswand 110a des Rohres 110 angebracht wer den. Treten nun hier bei dieser Heizvorrichtung große Diffe renzen bei der Wärmeausdehnung zwischen dem Rohrheizkörper 112 und dem Rohr 110 auf, so kann das flächenförmige Blech element 120 an seiner Berührungsfläche gegenüber der Um fangswand 110a des Rohres 110 mit Wärmedehnungsausgleichele menten versehen sein, wie sie in Fig. 3a und Fig. 3b ge zeigt sind. Alternativ oder ergänzend kann weiterhin vorge sehen werden, daß anstelle eines einzigen flächenförmigen Blechelementes 120 mehrere, in Längserstreckung der Heizvor richtung hintereinander mit Abstand angeordnete Blechelemente 120 angeordnet sind, wie dies strichpunktiert im unteren Teil der Fig. 4 gezeigt ist. Diese Blechelemente können dann auch mit Wärmedehnungsausgleichelementen versehen sein. The sheet-like sheet metal element 120 can connect and hold the tubular heating element 112 and the tube 110 together solely by mechanical pressing processes. If this is not sufficient, the sheet-like sheet metal element 120 can be attached to the circumferential wall 110 a of the tube 110 by means of a materially connecting element, such as solder. Now occur here with this heater large differences in the thermal expansion between the tubular heater 112 and the tube 110 , the sheet-like sheet element 120 can be provided on its contact surface with respect to the peripheral wall 110 a of the tube 110 with thermal expansion compensation elements, as shown in are ge 3b shows Fig. 3a and Fig.. Alternatively or additionally, it can be further seen that instead of a single sheet-like sheet metal element 120, several sheet metal elements 120 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the Heizvor, as shown in dash-dot lines in the lower part of FIG. 4. These sheet metal elements can then also be provided with thermal expansion compensation elements.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Heizvorrichtung gezeigt. Bauteile mit gleicher Funk tion wie bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 bis 3b weisen gleiche Bezugszeichen auf, welche jeweils um 200 er höht worden sind.In Fig. 6, a further embodiment of the heating device according to the Invention is shown. Components with the same func tion as in the embodiment according to FIGS . 1 to 3b have the same reference numerals, each of which has been increased by 200.

Hierbei sind zwei gegenüber der Gesamtlänge des Rohres 210 kurze Rohrheizkörper 212 hintereinander in Reihe an der Um fangswand 210a des Rohres 210 angeordnet. Die Rohrheizkörper 212 können entweder entsprechend der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 oder der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 mit dem Rohr 210 verbunden sein. Um nun einen Ausgleich zwi schen der unterschiedlichen Wärmedehnung der beiden Rohr heizkörper 212 auf der einen Seite und dem Rohr 210 auf der anderen Seite zu ermöglichen, ist ggf. der isolierte Lei tungsdraht 222, der die beiden hintereinander angeordneten Rohrheizkörper 212 miteinander elektrisch leitend verbindet, in Form einer Schlaufe gebogen, so daß bei einer Veränderung der Längsanordnung der beiden Rohrheizkörper 212 ein Aus gleich stattfinden kann.Here are two compared to the total length of the tube 210 short tubular heater 212 in a row in series on the order of the wall 210 a of the tube 210 . The tubular heating element 212 can either be connected to the tube 210 in accordance with the embodiment of FIGS. 1 and 2 or the embodiment of FIGS. 4 and 5. In order to make it possible to compensate for the different thermal expansion of the two tubular heating elements 212 on one side and the tube 210 on the other side, the insulated line wire 222 is optionally used, which connects the two tubular heating elements 212 arranged one behind the other in an electrically conductive manner, bent in the form of a loop, so that if the longitudinal arrangement of the two tubular heating elements 212 changes, an off can take place in the same way.

Zu bemerken ist noch, daß die Anzahl der an der Umfangswand 10a, 110a, 210a angebrachten Rohrheizkörper 12, 112, 212 in Abhängigkeit der jeweiligen Anforderungen frei wählbar ist, so daß in dem einen Extremfall nur ein einziger Rohrheizkör per 12, 112, 212 und in dem anderen Extremfall die Rohrheiz körper 12, 112, 212 in Art eines Ringes das Behältnis 10, 110, 210 umgeben. Dabei ist auch eine Anordnung in der Weise denkbar, daß vier Rohrheizkörper 12, 112, 212 paarweise beid seitig in einer Mittellängsebene des Behältnisses 10, 110, 210 angeordnet sein können. Eine derartige Anbringungsweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Heizvorrichtung in dem schmalen Raum zwischen einer Außenseitenwand und einer Behälterinnenwand einer Geschirrspülmaschine angeordnet wird. It should also be noted that the number of tubular heating elements 12 , 112 , 212 attached to the peripheral wall 10 a, 110 a, 210 a can be freely selected depending on the respective requirements, so that in one extreme case only one single tubular heating element per 12 , 112 , 212 and in the other extreme case the tubular heating body 12 , 112 , 212 in the manner of a ring surround the container 10 , 110 , 210 . An arrangement is also conceivable in such a way that four tubular heaters 12 , 112 , 212 can be arranged in pairs on both sides in a central longitudinal plane of the container 10 , 110 , 210 . Such a method of attachment is particularly advantageous if the heating device is arranged in the narrow space between an outer side wall and a container inner wall of a dishwasher.

Da der Wärmeausdehnungskoeffizient bzw. lineare Ausdehnungs koeffizient von dem Material abhängt, welches für die Um fangswand 10a, 110a, 210a und das Mantelrohr 12a, 112a, 212a verwendet wird, können die in der vorstehenden Beschreibung angegebenen Werte differieren. Grundsätzlich läßt sich jedoch sagen, daß ein Gesichtspunkt der Erfindung auch darin liegt, daß bei kleinen Wärmedehnungsdifferenzen die nutartigen Ein schnitte als Wärmedehnungsausgleichelemente für einen "Mi krobereich" und bei großen Differenzen die Wärmedehnungsfugen als Wärmedehnungsausgleichelemente für einen "Makrobereich" eingesetzt werden können. Wie bereits darauf hingewiesen wurde, ist aber auch eine Kombination denkbar, wobei diese Kombination sowohl an der Kontaktfläche 12e des Mantelrohres 12a als auch an dem flächenförmigen Blechelement 120 vorge sehen sein kann.Since the coefficient of thermal expansion or linear expansion depends on the material used for the circumferential wall 10 a, 110 a, 210 a and the casing tube 12 a, 112 a, 212 a, the values given in the above description may differ. Basically, however, it can be said that one aspect of the invention also lies in the fact that with small thermal expansion differences the groove-like cuts can be used as thermal expansion compensation elements for a "micro range" and with large differences the thermal expansion joints can be used as thermal expansion compensation elements for a "macro range". As already pointed out, a combination is also conceivable, this combination being able to be seen both on the contact surface 12 e of the tubular casing 12 a and on the sheet-like sheet metal element 120 .

Schließlich ist noch zu bemerken, daß die Breite der nutar tigen Einschnitte und der Dehnungsfugen, gemessen quer zu ihrer Längsausdehnung, sich nach der Größe der auszuglei chenden Wärmedehnungen richtet. Dabei ist der Grund der Ein schnitte bzw. der Dehnungsfugen abgerundet, damit bei dem Wärmedehnungsausgleich keine Risse im Mantelrohr 12a, 112a, 212a entstehen.Finally, it should be noted that the width of the nutar term incisions and the expansion joints, measured transversely to their longitudinal extension, depends on the size of the thermal expansions to be compensated. The reason for the cuts or the expansion joints is rounded, so that no cracks occur in the jacket pipe 12 a, 112 a, 212 a during thermal expansion compensation.

Claims

1. Heating device for heating liquid or gaseous media, comprising at least one receiving the medium to be heated, a central longitudinal axis (M) having container ( 10 ; 110 ; 210 ) with a peripheral wall ( 10 a; 110 a; 210 a) and further comprising at least one in Wesent union parallel to the central longitudinal axis (M) of the container (10; 110; 210) extending, via a joining means (L; 120; 220) with the container (10; 110; 210) heater tube connected (12 ; 112 ; 212 ), which has a jacket tube ( 12 a; 112 a; 212 a) made of a material with a coefficient of thermal expansion which is greater than the coefficient of thermal expansion of the material of the peripheral wall ( 10 a; 110 a; 210 a) of the Container ( 10 ; 110 ; 210 ), characterized in that the tubular heater ( 12 ) bears against the container ( 10 ) by means of at least one contact surface ( 12 e) provided on the casing tube ( 12 a), the contact surface ( 12 e) the casing tube ( 12 a) is provided with thermal expansion compensation elements ( 14 ).

2. Heating device according to claim 1, characterized in that the thermal expansion compensation elements ( 14 ) by groove-like incisions in the contact surface ( 12 e) of the tubular casing ( 12 a) are formed.

3. Heating device according to claim 2, characterized in that the groove-like incisions extending diagonally to the longitudinal extension of the tubular heater ( 12 ), possibly crossing, are arranged.

4. Heater according to claim 3, characterized, that the groove-like incisions in the manner of a corrugation are arranged.

5. Heating device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the thermal expansion compensation elements ( 14 ) are formed by expansion joints.

6. Heating device according to claim 5, characterized in that the expansion joints are arranged to extend substantially transversely to the longitudinal extension of the tubular heater ( 12 ).

7. Heating device according to at least one of claims 1 until 6, characterized, that the connecting material, especially a solder (L) is.

8. Heating device according to the preamble of claim 1, characterized in that the connecting means is formed by at least one preferably sheet-like sheet metal element ( 120 ) made of a good heat-conducting material, such as aluminum, and that the container ( 110 ) and the casing tube ( 112 a) of the tubular heater ( 112 ) are at least partially surrounded by the sheet metal element ( 120 ).

9. Heating device according to claim 8, characterized in that the sheet metal element ( 120 ) of the outer contour of the container ( 110 ) and the tubular heater ( 120 ) is adapted.

10. Heating device according to claim 8 or 9, characterized in that the sheet metal element ( 120 ) has at least one contact surface ( 120 d) and is optionally connected to the container ( 110 ) by means of a material connection means.

11. Heating device according to claim 9, characterized in that the sheet metal element ( 120 ) is provided on its contact surface ( 120 d) with thermal expansion compensation elements, which can be designed accordingly to claims 2 to 6.

12. Heating device according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that a plurality of sheet metal elements ( 120 ) spaced apart from one another are provided on the longitudinal extension of the tubular heating element ( 112 ).

13. A heating device according to the preamble of claim 1, characterized in that on the container ( 210 ) at least two tubular heating elements ( 212 ) which are short in relation to the longitudinal extent of the container ( 210 ) are arranged in series one behind the other, the line element ( 222 ) connecting them. forms a loop.

14. Heating device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the container ( 10 ; 110 ; 210 ) is a pipe leading the medium to be heated.