DE4405040C2 - Elektrisches Heizgerät - Google Patents
Elektrisches HeizgerätInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Heizgerät,
insbesondere in Form eines Tauchkörpers zum Erhitzen und/oder
Temperieren von Flüssigkeiten, mit zumindest einem PTC-Heiz
element, das in einem wärmeleitenden, elektrisch isolierendem
Gehäuse untergebracht ist, mit dem es in wärmeleitender Verbin
dung steht, und zwischen zwei elektrisch leitenden Blechen oder
Platten eingeklemmt ist, über die die Stromzufuhr erfolgt.
Ein derartiges elektrisches Heizgerät ist aus dem Dokument
DE-PS-29 48 592 bekannt.
Das bekannte Heizgerät umfaßt eine Hülse aus wärmeleitendem
Silikonkautschuk, in dem zwei zueinander beabstandete Führungs
kanäle vorgesehen sind, die sich in dem hinteren Bereich der
Hülse erstrecken und je ein Kontaktblech aufnehmen. Im vorderen
Bereich der Hülse ist zwischen den beiden Kontaktblechen ein
PTC-Heizelement eingeklemmt, das über die beiden Kontaktbleche
mit Strom versorgt wird. Die Hülse ist mit einem Haltekörper
abgeschlossen, der gleichzeitig als Zugentlastung für die zu
den Kontaktblechen führenden Zuleitungen dient.
Dieses Heizgerät ist als Heizpatrone ausgebildet und soll in
zu beheizende Geräte eingesteckt werden. Da die Kontaktbleche
und das PTC-Heizelement vollständig von der Hülse bzw. dem
Haltekörper umschlossen sind, erfolgt die Wärmeleitung von dem
PCT-Heizelement nach außen längs und quer zu eben dieser Hülse,
wodurch die Wärmeausbringung von dem PCT-Heizelement zu dem
zu beheizenden Gegenstand durch die Wärmeleitung in dem Silikon
kautschuk bestimmt wird und nicht zufriedenstellend ist.
Ferner ist das bekannte Heizgerät für eine bestimmte Geometrie
des PCT-Heizelementes ausgelegt, da dieses zwischen den beiden
teilweise geführten Kontaktblechen klemmen soll. Bei Änderungen
in den geometrischen Abmaßen des PTC-Elementes muß daher eine
neue Hülse entworfen werden.
Aus der DE-OS 31 36 094 sowie der DE-AS-26 14 433 sind Tauch
heizungen mit PTC-Heizelementen bekannt, die zwischen Wärme
leitblechen eingeklemmt sind, über die die Stromzufuhr erfolgt.
Die PCT-Heizelemente sind mit ihren Wärmeleitblechen in ein
Glasrohr derart eingeschoben, daß die Wärmeleitbleche unter
Spannung stehen und so einen guten Kontakt einerseits zu dem
Glasrohr und andererseits zu dem PTC-Heizelement herstellen.
Wegen der mit PCT-Heizelementen nur begrenzt erreichbaren
Temperaturen einerseits und der schlechten Wärmeleitung von
Glas andererseits ist auch bei diesen bekannten Heizgeräten
die Wärmeausbringung nach außen nicht zufriedenstellend.
Ferner ist aus der DE-OS-29 48 593 ein elektrisches Widerstands
heizelement bekannt, bei dem ein PTC-Element zwischen Kontakt
blechen eingeklemmt ist. Dieses Widerstandsheizelement weist
eine vormontierte Einheit auf, die in dieser Form vielseitig
verwendbar sein soll.
Aus der DD-PS-2 57 534 schließlich ist ein Heizgerät mit PTC-
Heizelementen bekannt, bei dem die PTC-Heizelemente zwischen
mäanderförmig ausgebildeten Metallelektroden eingeklemmt sind,
die sowohl der Stromzufuhr als auch der Wärmeabfuhr dienen.
Bei elektrischen Heizgeräten, zu denen im weitesten
Sinne Heizlüfter, Warmhalteplatten, Waffeleisen, Tauchsieder,
Heizungen für Fußbäder, Aquarienheizungen etc. zählen, werden
in der Regel Heizspiralen, Glühwendeln oder andere metallische
Widerstandsheizungen als Heizelement verwendet. Die Temperatur
ausbringung der Heizelemente liegt in der Regel bei mehreren
100°C, Glühwendeln erhitzen sich z. B. auf 600°c und mehr.
Aufgrund der steigenden Sicherheitsansprüche sind bei solchen
Heizgeräten inzwischen eine Reihe von Vorschriften einzuhalten,
die sich sowohl auf die elektrische Isolation zum Schutz vor
Stromschlägen als auch auf die thermische Isolation zum Schutz
vor Verbrennungen beziehen.
Die Wärmeabgabe erfolgt entweder über Strahlung, wobei vorbei
streichende Luft erhitzt wird, oder über Wärmeleitung, wobei
das Heizelement mit einer wärmeleitenden Fläche in Verbindung
steht, wie dies z. B. bei Waffeleisen der Fall ist.
Die eingangs erwähnten Aquarienheizungen z. B. weisen oft einen
Tauchkörper in Form eines in das Wasser des Aquariums einsteck
baren Glasstabes mit innenliegender Glühwendel auf, wobei aus
Sicherheitsgründen zwischen der Glühwendel und der Glaswand
ein Luftspalt vorgesehen ist. Wegen der schlechten Wärmeüber
tragung über diesen Luftspalt und wegen der schlechten Wärme
leitung des Glases muß die Glühwendel auf sehr hohe Temperaturen
aufgeheizt werden, um für eine hinreichende Wärmeabgabe an das
Wasser zu sorgen. Für eine genaue Temperatureinstellung ist
zumeist ein Regelkreis mit zumindest einem Meßfühler erforder
lich. Wegen der erforderlichen hohen Temperaturdifferenz zwischen
Wasser und Glühwendel einerseits und der Trägheit des gesamten
Systemes andererseits ist die Regelung aufwendig, es muß oft
von Hand nachgestellt werden. Dies ist insbesondere deshalb
unerwünscht, weil der Einstell- und Regelmechanismus häufig
am oberen Ende des Glasstabes vorgesehen und mit diesem im Wasser
versenkt ist, so daß der Bediener ins Wasser fassen muß, wobei
darüber hinaus die Tiere oft unerwünscht gestört werden.
Darüber hinaus stören diese voluminösen Eintauchheizungen die
Optik der oft liebvoll angelegten Aquarien, haben dafür aber
den Vorteil, daß sie auch später noch ohne Veränderung der
Landschaft nachgerüstet oder ausgetauscht werden können.
Andere Aquarienheizungen weisen die Form einer Matte auf, die
nach Art einer Heizdecke arbeitet und auf dem Boden/unter dem
Sand im Aquarium verlegt wird. Obwohl sie direkt über das
Stromnetz mit 220 Volt versorgt wird und leichter zu regeln
ist als die oben erwähnte Glasstabheizung, weist auch sie eine
Reihe von spezifischen Nachteilen auf.
Die Bodenheizung ist zum einen bei der Herstellung sehr teuer
und erfordert zum anderen eine große Grundfläche. Das Austauschen
oder Nachrüsten ist mit großem Aufwand verbunden, die Tiere
und das Wasser müssen zunächst herausgenommen und die angelegte
Landschaft entfernt werden, um freien Zugriff auf den Boden
des Aquariums zu haben.
Allgemein neigen Glühwendeln insbesondere weiter dazu, z. B.
infolge hoher Einschaltströme oder mechanischer Erschütterungen
bei noch heißer Glühwendel durchzubrennen, so daß häufig das
ganze Heizgerät ausgetauscht werden muß.
Die EP 0 026 457 A2 beschreibt einen selbsttragenden, einteiligen
Trägerrahmen für ein PTC-Element, wobei der Trägerrahmen aus
wärmefestem Kunststoff besteht. Das PTC-Element wird sandwich
artig zwischen zwei Metallplatten gelötet, woraufhin dann der
Trägerrahmen angespritzt wird.
Die DE 30 48 452 C2 beschreibt eine PTC-Heizvorrichtung für
einen Pkw-Außenspiegel. Die Vorrichtung umfaßt ein Trägerteil
mit einem Zapfen, auf den zunächst zwei Metallplatten mit
zwischenliegendem PTC-Element aufgesteckt werden, bevor dann
ein Federring durch einen Stempel aufgeschoben wird. Der
Federring preßt dann sämtliche Teile der Vorrichtung auf dem
Zapfen zusammen.
Die US 4,091,267 zeigt eine PTC-Heizvorrichtung, bei der PTC-
Heizelemente zwischen zwei Metallplatten angeordnet in ein
Gehäuse eingeschoben und mit einer Vergießmasse vergossen werden.
Eine der beiden Metallplatten liegt dabei innen an dem Gehäuse
an.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Heizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das
kostengünstig herzustellen und konstruktiv einfach aufgebaut
ist, wobei der Aufbau so sein soll, daß das Heizgerät für ver
schiedenste Einsatzmöglichkeiten geeignet ist und eine gute
Wärmeleitung nach außen besitzt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine
von dem Gehäuse unabhängige Steckvorrichtung mit Nuten zur
Führung und Aufnahme der Bleche vorgesehen ist, die die Bleche
und das Heizelement zusammenpreßt, die Bleche im Querschnitt
passend zueinander so mit einer Erhebung bzw. Vertiefung
ausgebildet sind, daß sie zwischen sich einen Aufnahmeraum für
das Heizelement bilden, und zumindest eines der Bleche mit einem
über die Steckvorrichtung überstehenden, erhabenen Bereich
versehen ist, der als Wärmekontaktfläche dient.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollständig gelöst. Es handelt sich sozusagen um eine verkapselte
Widerstandsheizung mit positivem Temperaturkoeffizienten, die
über das Gehäuse zwar elektrisch isoliert ist, aber über den
Wärmeleitungsmechanismus Wärme an die Umgebung abgibt, so daß
sie z. B. direkt als Tauchkörper nach Art eines Tauchsieders
oder einer Aquarienheizung in eine Flüssigkeit eingetaucht werden
kann. Weil der Wärmetransport über Wärmeleitung und nicht über
Strahlung erfolgt, kann das neue Heizgerät mit einer geringeren
Temperaturdifferenz zwischen dem Heizelement und der umgebenden
Flüssigkeit auskommen, so daß hier eine viel größere Sicherheit
gegenüber Verbrennungen besteht, als bei den eingangs erwähnten
Heizungen.
An dem PCT-Heizelement selbst muß nicht gelötet werden, wobei
die Wärmeübertragung auch über die Bleche erfolgt, so daß keine
die Wärmeübertragung behindernden Lötstellen anzubringen sind.
Dadurch erleichtert sich gleichzeitig die Montage.
Die erfindungsgemäße Maßnahme der Steckvorrichtung ist zum einen
im Hinblick auf einen guten Wärmeübergang von dem PTC-Heizelement
auf die Bleche von Vorteil, gewährleistet darüber hinaus aber
auch eine leichte Montage, da die Bleche lediglich in die Nuten
eingeschoben werden, wodurch das PTC-Heizelement fest zwischen
den Blechen eingeklemmt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Bleche im Querschnitt
ist von Vorteil, daß der Abstand der Bleche nicht ausschließlich
durch die Dicke des PTC-Heizelementes bestimmt wird, denn je
nachdem, wie die beiden Bleche abgekantet sind, können größere
Abstände zwischen den Blechen hergestellt werden, was eine
bessere elektrische Isolation zwischen ihnen ermöglicht. Ferner
erleichtert sich hierdurch der Zusammenbau, da die Aufnahme
so ausgebildet sein kann, daß das PTC-Heizelement nicht verloren
gehen kann.
Durch den erfindungsgemäß überstehenden Bereich wird dabei
vorteilhaft für eine Wärmeleitung von dem PTC-Heizelement über
das entsprechende Blech nach außen gesorgt.
Die verwendeten PTC-Heizelemente bestehen aus Gemischen aus
Metalloxyden, aus halbleitenden, gesinterten Stoffen, die der
Heizkeramik einen hohen positiven Temperaturkoeffizienten
verleihen. In der DIN 44081 bzw. 44082 sind derartige Heiz
elemente beschrieben, die im Bereich ihrer Nennansprechtemperatur
eine starke Widerstandszunahme bei steigender
Temperatur nimmt der Widerstand des Heizelements zu, so daß bei
konstanter anliegender Spannung die in Wärme umgewandelten
Ohm′schen Verluste zurückgehen. Wird das Heizelement dagegen
durch Wärmeabfuhr gekühlt, so sinkt der Widerstand und die
Ohm′schen Verluste steigen wieder, es wird wieder geheizt. Über
die Nennansprechtemperatur, in deren Bereich die starke Wider
standszunahme vorliegt, und über die Größe des Temperatur
koeffizienten werden folglich die einzustellende Temperatur
und die Temperaturempfindlichkeit vorausgewählt. Die Nennan
sprechtemperaturen liegen z. B. im Bereich von 60°C-200°C.
Bei derartigen Heizelementen sind weder Transformator noch Regler
am Tauchkörper erforderlich, die Temperatur wird vielmehr
größtenteils über das vorausgewählte Heizelement selbst vorge
geben. Diese obere erreichbare Temperatur kann durch Reduzierung
des hindurchfließenden Stromes jedoch reduziert werden, so daß
die Temperatur von außen steuerbar ist, nämlich über ein
Regelgerät zwischen dem Stromnetz und der Anschlußleitung zu
dem Heizelement. Es ist im Falle von Aquarienheizungen z. B.
nicht mehr erforderlich, zu diesem Zweck in das Wasser hinein
zufassen.
Da häufig nur ganze enge Temperaturbereiche erforderlich sind,
die ggf. in Stufen umgeschaltet werden müssen, wie dies bei
Warmhalteplatten oder Aquarienheizungen etc. der Fall ist, eignet
sich das neue Heizgerät hervorragend für derartige Anwendungen.
In einer Weiterbildung können nämlich mehrere Heizelemente
parallel oder in Serie geschaltet werden, wobei durch geeignete
Mechanismen auch zwischen verschiedenen Heizelementen mit
unterschiedlichen Nennansprechtemperaturen umgeschaltet werden
kann, so daß das neue Heizgerät verschiedenen Einsatzbedingungen
gerecht wird. Beschädigungen wie bei Glühwendeln in Form von
Glühfadenbrüchen treten hier übrigens nicht auf.
Der Vorteil des neuen Heizgerätes liegt zusammenfassend also
in der Kombination aus der Verwendung eines
PTC-Heizelementes und in dem Einbringen dieses Heizelementes in ein
elektrisch isolierendes aber thermisch leitendes Gehäuse, das
z. B. aus Industriekeramik oder geeigneten Kunststoffen gefertigt
sein kann.
In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn die Steckvorrich
tung einen selbsttragenden Träger umfaßt, in den die Bleche
und das Heizelement unter Spannung eingeschoben sind, wobei
die Bleche zumindest teilweise über den Träger überstehen.
Hier ist von Vorteil, daß sich eine kompakte Einheit für die
Fertigung herstellen läßt, wobei die Anschlüsse für Strom und
der Wärmeübergang von außen gewährleistet sind.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Steckvorrichtung aus einem
Kunststoff mit hoher Temperaturresistenz gefertigt ist.
Hier ist von Vorteil, daß sich derartige Kunststoffe bei
Erwärmung nicht ausdehnen, so daß die Andruckspannung zwischen
den Blechen und dem Heizelement und damit der gute Wärmeübergang
erhalten bleibt, denn die Klemmvorrichtung dehnt sich beim
Erhitzen nicht merklich aus.
Ferner ist es bevorzugt, wenn dem Träger ein Gegenstück zugeord
net ist, das mit ihm derart verrastet, daß die Bleche und das
Heizelement unverlierbar aufgenommen sind.
Hier ist von Vorteil, daß eine derartige Einheit auch für
Handhabungsautomaten geeignet ist. Diese Einheit kann vorge
fertigt als Halbzeug für verschiedene Heizgeräteformen verwendet
werden.
In diesem Zuammenhang ist es bevorzugt, wenn das Gegenstück
mit Nuten zur Führung der Aufnahme der Bleche versehen ist.
Hier ist von Vorteil, daß lediglich die Bleche in den Träger
und das Gegenstück eingeschoben werden, wodurch das zwischen
den Blechen angeordnete Heizelement fest zwischen diesen
eingeklemmt wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn an den Blechen Anschlußfahnen
vorgesehen sind, die aus der Steckvorrichtung herausragen.
Auf diese Weise ist eine nachträgliche Verschaltung dieser
Einheit möglich.
Insgesamt ist es bevorzugt, wenn die Steckvorrichtung mit den
aufgenommenen Blechen und dem Heizelement in dem Gehäuse
vergossen ist, wobei die Wärmekontaktfläche innen an dem Gehäuse
anliegt.
Diese Maßnahme ist insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen
von Vorteil, weil die Steckvorrichtung mit Kunststoff, Silikon,
kalt vergießbarer Keramik oder anderen Gießstoffen vergossen
werden kann, die alle wärmeleitend, aber elektrisch isolierend
sind.
Dabei ist es bevorzugt, wenn Klemmittel vorgesehen sind, die
die Wärmekontaktfläche gegen das Gehäuse drücken.
Hier ist von Vorteil, daß für einen sehr guten Wärmeübergang
von der Wärmekontaktfläche zu dem Gehäuse gesorgt wird, so daß
eine sehr gute Wärmeleitung von dem PTC-Heizelement in das
Gehäuse erfolgt, das dann die erzeugte Wärme nach außen abgibt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Bleche tiefgezogen sind.
Diese Maßnahme ist aus fertigungstechnischen Gründen von Vorteil,
da insbesondere tiefgezogene Bleche leicht herzustellen sind.
Abschließend sei bemerkt, daß dadurch, daß sämtliche Teile des
neuen Heizgerätes unter mechanischer Spannung so gegeneinander
gedrückt werden, daß ein guter Wärmeübergang erfolgt, die
einzelnen Teile nicht mit sehr hoher Paßgenauigkeit gefertigt
sein müssen, was nicht nur die Kosten bei der Fertigung senkt,
sondern auch eine einfache Montage ermöglicht. Zur Verbesserung
der Wärmeleitung kann an den Wärmeübergangsstellen zwischen
Heizelement und Blech, Blech und Gehäuse etc. Wärmeleitpaste
aufgetragen sein.
Das z. B. aus Industriekeramik gefertigte Gehäuse kann in Form
eines Ziersteines ausgebildet sein, so daß hier ein weiterer
Vorteil in der ansprechenden Optik liegt, die das neue Heizgerät
annehmen kann, wenn man es mit bekannten Aquarienheizungen
vergleicht. Das Gehäuse kann andererseits leicht unter dem
Aquariensand verborgen werden, wobei das Einbringen deutlich
leichter ist als bei den bekannten Bodenheizungen.
Das Gehäuse kann jedoch alternativ auch in Form einer Warmhalte
platte ausgebildet sein, auf der Speisen warmgehalten werden.
Wegen der elektrischen Isolation ergeben sich hier auch keine
Sicherheitsprobleme, denn selbst verschüttete Speisen oder
Flüssigkeiten können nicht in das Innere des neuen Heizgerätes
eindringen und dort zu einem Kurzschluß führen.
Weitere Anwendungsgebiete liegen bei den eingangs erwähnten
Heizgeräten. So ist es z. B. auch möglich, das neue Heizgerät
unmittelbar in ein Fußbad einzubringen, wo es wegen der elek
trischen Isolation und der geringen Temperaturdifferenz keinen
Sicherheitsproblemen begegnet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beige
fügten Zeichnung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein elektrisches Heizgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht längs
der Linie I-I aus Fig. 2;
Fig. 2 das elektrische Heizgerät aus Fig. 1 in einer ge
schnittenen Rückansicht längs der Linie II-II aus
Fig. 1;
Fig. 3 in einer Ansicht längs des Pfeiles III aus Fig. 1
die innere Einheit des elektrischen Heizgerätes
gemäß Fig. 1; und
Fig. 4 eine geschnittene Explosionsdarstellung längs der
Linie IV-IV aus Fig. 3.
In Fig. 1 ist in einer geschnittenen Seitenansicht ein elek
trisches Heizgerät 10 gemäß der vorliegenden Erfindung darge
stellt. Das Heizgerät 10 umfaßt ein elektrisch isolierendes
aber thermisch leitfähiges Gehäuses 11, das z. B. aus Industrie
keramik oder aus einem entsprechenden Kunststoff gefertigt ist.
In dem Gehäuse 11 ist eine kompakte Einheit
12 angeordnet, die über ein Versorgungskabel 13 mit Strom
versorgt wird. Das Versorgungskabel 13 gelangt über einen z. B.
mit Silikon abgedichteten Durchlaß 14 in das Innere des Gehäuses
11, wo es mit der inneren Einheit 12 verbunden ist.
Die Einheit 12 ist eine Art Steckvorrichtung 15, die aus einem
Träger 16 und einem Gegenstück 17 besteht, die längs einer
Trennlinie 18 voneinander trennbar sind. Diese Steckvorrichtung
15 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitenden aber hochgradig
temperaturresistenten Kunststoff gefertigt.
Unten über die Steckvorrichtung 15 steht ein erhabener Bereich
19 über, über den in noch zu beschreibender Weise ein in dem
Inneren der Einheit 12 vorhandenes Heizelement in wärme
leitender Verbindung mit dem Gehäuse 11 steht.
Das Gehäuse 11 ist z. B. über einen aus Übersichtlichkeitsgründen
nicht dargestellten Deckel oben so abgeschlossen, daß es als
Tauchform 20 z. B. zur Heizung in ein Aquarium oder ein Fußbad
eingebracht werden kann.
In dem Inneren des Gehäuses 11 ist eine Aufnahme 21 für
Klemmittel 22 in Form einer in Fig. 2 gezeigten Biegefeder 23
vorgesehen. Diese Biegefeder 23 drückt in der gezeigten Dar
stellung die Steckvorrichtung 15 in Fig. 2 so nach unten, daß
der erhabene Bereich 19 in guten wärmeleitenden Kontakt mit
der Innenseite des Gehäuses 11 gelangt. Wie in Fig. 2 bei 24
angedeutet, ist die Steckvorrichtung 15 in dem Gehäuse 11 mittels
eines Vergußmaterials 24 vergossen, das ein Kunststoff, Silikon,
kalt vergießbare Keramik oder ein beliebiger anderer Gießstoff
sein kann, der zwar wärmeleitend aber elektrisch isolierend
ist. Auf diese Weise ist die innere Einheit 12 über den
erhabenen Bereich 19 sowie das Vergußmaterial 24 in gutem
wärmeleitendem Kontakt mit dem Inneren des Gehäuses 11, so daß
die Wärme aus dem Inneren der Steckvorrichtung 15 ohne große
Übergangsverluste über die Außenfläche 25 des Gehäuses 11 an
die Umgebung abgegeben werden kann. Durch Verwendung von
Wärmeleitpaste kann der Wärmeübergang noch verbessert werden.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Einheit 12 aus den Fig.
1 und 2, wobei Bereiche der Steckvorrichtung 15 zur besseren
Übersichtlichkeit weggebrochen sind.
In dem Inneren der Steckvorrichtung 15 sind ein unteres, elek
trisch leitendes Blech 27 mit einer Anschlußfahne 28 sowie ein
oberes, elektrisch leitendes Blech 31 mit einer Anschlußfahne
32 eingeklemmt. Die Anschlußfahnen 28 und 32 sind sowohl seitlich
als auch in der Höhe zueinander versetzt, wie sich dies aus
einem Vergleich der Fig. 1 und 3 ergibt.
Zwischen dem oberen Blech 27 und dem unteren Blech 31 ist ein
PTC-Heizelement 33 eingespannt, durch das über das Versorgungskabel 13, die
Anschlußfahnen 28 und 32 sowie die Bleche 27 und 31 ein elek
trischer Strom geleitet wird. Das Heizelement weist einen großen
positiven Temperaturkoeffizienten auf und ermöglicht so eine
durch die Nennansprechtemperatur vorgegebene Einstellung auf
eine vorgegebene Temperatur, ohne daß es zu einer Überhitzung
oder eine Überstromaufnahme führt, wie dies in der Beschreibungs
einleitung bereits ausführlich erörtert wurde. Wird das Heizgerät
z. B. als Tauchsieder verwendet, kann die Nennansprechtemperatur
z. B. 120°C betragen. Wenn das zu erhitzende Wasser durch
Unachtsamkeit verdampft, der Tauchsieder also "trocken läuft",
kommt es hier nicht zu Überhitzungen oder hoher Stromaufnahme,
für die Sicherheit ist also gesorgt. Um eine geringere Temperatur
als die Nennansprechtemperatur einzustellen, ist es lediglich
erforderlich, die Stärke des fließenden Stromes zu reduzieren.
Claims (9)
1. Elektrisches Heizgerät, insbesondere in Form eines Tauch
körpers (20) zum Erhitzen und/oder Temperieren von Flüssig
keiten, mit zumindest einem PTC-Heizelement (33), das in
einem wärmeleitenden, elektrisch isolierendem Gehäuse (11)
untergebracht ist, mit dem es in wärmeleitender Verbindung
steht, und zwischen zwei elektrisch leitenden Blechen (27,
31) oder Platten eingeklemmt ist, über die die Stromzufuhr
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Gehäuse
(11) unabhängige Steckvorrichtung (15) mit Nuten (38, 39)
zur Führung und Aufnahme der Bleche (27, 31) vorgesehen
ist, die die Bleche (27, 31) und das Heizelement (33)
zusammenpreßt, die Bleche (27, 31) im Querschnitt passend
zueinander so mit einer Erhebung (19, 36) bzw. einer
Vertiefung ausgebildet sind, daß sie zwischen sich einen
Aufnahmeraum (37) für das Heizelement (33) bilden, und
zumindest eines (31) der Bleche (27, 31) mit einem über
die Steckvorrichtung (15) überstehenden, erhabenen Bereich
(19) versehen ist, der als Wärmekontaktfläche (35) wirkt.
2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steckvorrichtung (15) einen selbsttragenden Träger
(16) umfaßt, in den die Bleche (27, 31) unter Spannung
eingeschoben sind, wobei die Bleche (27, 31) zumindest
teilweise über den Träger (16) überstehen.
3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckvorrichtung (15) aus einem Kunststoff mit
hoher Temperaturresistenz gefertigt ist.
4. Heizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Träger (16) ein Gegenstück (17) zugeordnet ist,
das mit ihm derart verrastet, daß die Bleche (27, 31) und
das Heizelement (33) unverlierbar aufgenommen sind.
5. Heizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gegenstück (17) mit Nuten (38, 39) zur Führung und
Aufnahme der Bleche (27, 31) versehen ist.
6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Blechen (27, 31) Anschlußfahnen
(28, 32) vorgesehen sind, die aus der Klemmvorrichtung
(42) herausragen.
7. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steckvorrichtung (15) mit den aufge
nommenen Blechen (27, 31) und dem aufgenommenen Heizelement
(33) in dem Gehäuse (11) vergossen ist, wobei die Wärme
kontaktfläche (35) innen an dem Gehäuse (11) anliegt.
8. Heizgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
Klemmittel (22) vorgesehen sind, die die Wärmekontaktfläche
(35) gegen das Gehäuse (11) drücken.
9. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bleche (27, 31) tiefgezogen sind.
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