EP0379873B1 - Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen - Google Patents

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EP0379873B1
EP0379873B1 EP90100249A EP90100249A EP0379873B1 EP 0379873 B1 EP0379873 B1 EP 0379873B1 EP 90100249 A EP90100249 A EP 90100249A EP 90100249 A EP90100249 A EP 90100249A EP 0379873 B1 EP0379873 B1 EP 0379873B1
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EP
European Patent Office
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contact plate
frame
insulating
ptc elements
laminations
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EP90100249A
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EP0379873A3 (en
EP0379873A2 (de
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Roland Starck
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Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Original Assignee
Fritz Eichenauer GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • a heating unit based on a PTC element can be provided with heat release fins which, on the one hand, sit securely firmly in order to achieve sufficient heat dissipation from the actual heating unit to the heat release fins and from them to the surrounding air, and on the other hand arise when the temperature changes Compensates for changes in dimension sufficiently so that a permanent fit of the heat-emitting fins on the actual heating unit is ensured.
  • This is further reinforced by the fact that the pressing force of the heating unit against the heat output fins is increased in a natural way when the temperature rises.
  • the holding part provides that a connecting lug is riveted to the contact plate and / or that a connecting lug is formed in one piece with the contact plate. If the contact plate is already firmly connected to the insulating frame, it makes sense to then also form a connecting lug, namely the one connected to the contact plate, in one piece with it and / or also to firmly connect it to the insulating frame, such as riveting.
  • the heating device 1 has an aluminum U-profile 2, which preferably has a hardness F28 and a temperature resistance of over 400 ° Celsius.
  • a connecting tab 6 is attached to the outer wall 4, e.g. soldered or spot welded.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige Heizvorrichtungen sind bisher als Drahtheizkörper und Rohrheizkörper bekannt geworden. Bei Drahtheizkörpern sind die Heizdrähte über weite Strecken derart freigeführt, daß die Luft und ein Gas zwischen ihnen hindurchstreichen und erwärmt werden können. Bei Rohrheizkörpern ist der Heizdraht im Inneren eines Rohres eingebettet in eine Isoliermasse eingelegt. Um Luft oder Gas zu erwärmen, müssen die Rohre mit Wärmeabgabelamellen versehen sein. Dies geschieht zum Teil dadurch, daß die Lamellen einstückig mit dem Rohrmantel ausgebildet sind. Alternativ wurden geschlitzte Rohre vorgesehen, die durch Aufweiten gegen aufsitzende Lamellen gedrückt wurden, um so eine feste Verbindung zu schaffen, wobei in das aufgeweitete geschlitzte Rohr der eigentliche Rohrheizkörper eingesetzt wurde. Rohrheizkörper wurden zum Teil durch Wendeln umwickelt. Bei einer weiteren Ausbildung wird der Rohrheizkörper durch Profilblechstreifen gebildet, die durch Falznähte miteinander verbunden sind und als sich in Längsrichtung des Rohrheizkörpers erstreckende Rippen seitlich von diesem abstehen. Da hier die Rippen nicht senkrecht zur Achse des Rohrheizkörpers stehen, kann nur eine unbefriedigende Wärmeabgabe erreicht werden. Bei einer weiteren Ausführung eines Rohrheizkörpers zur Lufterwärmung sind sich senkrecht zu dessen Achse erstreckende Lamellen mit einem äußeren Mantel verschweißt, der auf ein die Heizdrähte enthaltendes Keramikteil nachträglich durch Einpressen oder Festwalzen aufgedrückt wird. Schließlich wurde schon vorgeschlagen, die Rohrheizkörper mit einem Überzug zu umgeben, der einstückig mit Rippen ausgeformt ist.
  • Seit einiger Zeit werden selbststabilisierende Heizkörper mit PTC-Elementen als Wäremerzeugungselement vorgesehen. Im Gegensatz zu den Widerstandsheizkörpern, die ihre Wärme aufgrund der angelegten Leistung und ihres im wesentlichen konstanten Widerstandes erzeugen, ist bei den PTC-Elementen die Wärmeerzeugung von deren Temperatur abhängig, sinkt mit höherer Temperatur und damit davon abhängig, wie effektiv die zunächst erzeugte Wärme abgeführt wird. PTC-Elemente wurden bisher zum Erhitzen von Flüssigkeiten oder festen Körpern, wie bei Lötkolben oder auch Curlern, eingesetzt.
  • Die DE-A-28 45 965 zeigt ein elektrisches Widerstandsheizelement mit nebeneinander in Reihe (aber elektrisch parallel geschaltet) angeordneten PTC-Elementen, die auf ihren Oberseiten mit Metallisierungen versehen sind, auf denen Kontaktplatten aufgelegt werden können, durch die ein elektrischer Kontakt herstellbar ist. Zur Isolierung können Isolierplatten aufgelegt werden. Zum lediglich vorübergehenden Zusammenhalt der Anordnung sind im Schnitt U-förmige Randleisten vorgesehen, die seitlich auf die vorstehend beschriebene Anordnung aufgeschoben werden und diese dadurch zusammenhalten. Diese Anordnung ist zum Einsatz in einem elektrischen Gerät vorgesehen.
  • Die DE-A-22 20 775 zeigt einen elektrischen Rippen-Rohrheizkörper. Sie zeigt damit einen herkömmlichen Rohrheizkörper, auf dem Rippen oder Lamellen aufgesetzt sind. Dieser Rohrheizkörper weist keine PTC-Elemente, keine Kontaktplatten und keine Isolierauflagen und demgemäß auch keinen Rahmen auf, in den PTC-Elemente eingelegt sein können. Der Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich zumindestens durch diese Merkmale vom Gegenstand der DE-A-22 20 775 und ist damit aus diesem Grunde auch gegenüber dieser Druckschrift neu.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen, insbesondere Luft, der eingangs genannten Art mit PTC-Elementen als Heizelementen zu schaffen, die eine effektive Wärmeabgabe an die die Vorrichtung umgebende Luft oder ein Gas sicherstellt, so daß eine hinreichende Heizleistung erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Es ist zu beachten, daß PTC-Elemente bekannterweise nicht einen festen, konstanten Widerstand haben und demgemäß ihre in Wärme umgesetzte elektrische Leistung nicht ausschließlich von der Spannung abhängt, sondern auch von ihrer Temperatur, wobei bei niederer Temperatur eine höhere umgesetzte Leistung erreicht wird als bei höherer Temperatur. Es ist daher eben anzustreben, daß die Temperatur der PTC-Elemente niedrig gewählt wird. Bei hoher Temperatur erhöhen die PTC-Elemente ihren Widerstand, reduzieren damit die umgesetzte Leistung; sie sind selbststabilisierend.
  • Dies beachtet die erfindungsgemäße Lösung.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Erwärmungseinheit auf der Basis eines PTC-Elements mit Wärmeabgabelamellen versehen werden, die einerseits zuverlässig fest aufsitzen, um eine hinreichende Wärmeabführung von der eigentlichen Erwärmungseinheit zu den Wärmeabgabelamellen und von diesen an die umgebende Luft zu erzielen, andererseits bei Temperaturänderungen entstehende Dimensionsänderungen hinreichend ausgleicht, so daß dauerhaft ein fester Sitz der Wärmeabgabelamellen auf der eigentlichen Erwärmungseinheit sichergestellt ist. Dieser wird im übrigen noch dadurch verstärkt, daß die Andruckkraft der Erwärmungseinheit gegen die Wärmeabgabelamellen bei Temperaturerhöhung in natürlicher Weise verstärkt wird. In bevorzugter Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen dadurch ausgebildet, daß die Lamellen die Erwärmungseinheit umgebende Durchbrüche aufweisen, die durch zwei einander gegenüberliegende, aus der Ebene der Lamellen herausgebogene Laschen begrenzt sind, die in ihrem Verbindungsbereich zum Lamellenkörper einen Abstand aufweisen, der der Höhe der Erwärmungseinheit entspricht, während der lichte Abstand der Enden der Laschen geringer ist als die Höhe der Erwärmungseinheit. Durch diese Ausgestaltung wird ein einfacher bevorzugter Klemmsitz erzielt, der die vorstehend dargelegten Vorteile in ausgezeichneter Weise sicherstellt.
  • In weiterer Ausbildung kann vorgesehen sein, daß die Lamellen Sicken aufweisen, wobei insbesondere die Sicken senkrecht zu den Laschen gerichtet sind. Die Ausgestaltung stabilisiert die Wärmeabgabelamellen und verhindert insbesondere ein Flattern oder Schwingen derselben bei hindurchstreichender Luft, insbesondere wenn diese durch Zwangskonvektion durch die Lamellen gedrückt wird, wobei mit dem Schwingen der Lamellen eine hierdurch bedingte Geräuschentwicklung vermieden wird.
  • In bevorzugter Weise ist das Aufnahmeteil als U-Profil ausgebildet, wobei weiterhin auf der Isolierauflage, die in der Regel aus relativ bruchempfindlichem Material, wie Metalloxyden, besteht, Abdeckplatten aufliegen, so daß die Laschen der Lamellen einerseits unmittelbar auf diesen Abdeckplatten, andererseits auf dem Steg des U-Profils anliegen und beide unter Zwischenlage der Isolierplatten sowie des PTC-Elements gegeneinanderdrücken. Lamellen, Aufnahmeteil und Abdeckplatte bestehen dabei vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wie insbesondere federhartem Aluminium einer Härte von F28 mit einer Temperaturbeständigkeit von über 400° Celsius.
  • Vorzugsweise sind die PTC-Elemente durch einen Rahmenteil an ihren Schmalseiten umgeben, der Querstege aufweist, die die PTC-Elemente auf Abstand zueinander hält. Weiterhin besteht vorzugsweise die Isolierauflage aus einzelnen Isolierplatten, deren Breite der Rahmenbreite und deren Länge im wesentlichen der der PTC-Elemente zuzüglich der Querstegbreite des Rahmenteils entspricht, so daß die Isolierauflageteile in Längsrichtung aneinander anschließen. Die Abdeckplatten entsprechen im wesentlichen in ihrer Überdeckung den Isolierauflagen. Durch diese Unterteilung von Abdeckplatten und Isolierauflagen entsprechend den PTC-Elementen wird ein guter Andruck über die Länge der einzelnen Abschnitte durch die aufgepreßten Lamellen erreicht.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung sieht eine Vorrichtung mit einem Halteteil für PTC-Elemente mit einem Isolierrahmen und mindestens einer Kontaktplatte vor, bei der die Kontaktplatte fest mit dem Isolierrahmen verbunden ist. Um ein zuverlässiges Halten der PTC-Elemente bei der Handhabung zu erreichen, reicht ein die PTC-Elemente an ihren Schmalseiten umgebender Isolierrahmen nicht aus, da, selbst wenn von unten eine Unterlage gegen diesen gehalten wird, wie beispielsweise eine Kontaktplatte, die Gefahr besteht, daß Isolierrahmen und Unterlagen relativ zueinander verrutschen, so daß wiederum ein einzelner PTC-Stein aus dem Rahmen herausfallen kann. Die Erfindung sieht in dieser Weiterbildung daher vor, daß die Kontaktplatte und der Isolierrahmen fest miteinander verbunden sind. Fest heißt hier, daß diese in einer Weise miteinander verbunden sind, daß sie nicht ohne größeren Aufwand gelöst werden können, insbesondere sich nicht zufällig voneinander lösen oder relativ zueinander verschieben können. Grundsätzlich könnte auch eine Verschraubung vorgesehen sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist aber vorgesehen, daß die Kontaktplatte im Bereich einer ihrer Stirnseiten mit dem Isolierrahmen vernietet ist. Die fest angebrachte Kontaktplatte ist dabei einseitig des Rahmens angeordnet, so daß die einzelnen PTC-Elemente oder -Steine von der gegenüberliegenden Seite in das Rahmenteil eingelegt werden können und am Hindurchfallen durch die Kontaktplatte gehindert werden. Anschließend kann auf die der fest mit dem Rahmen verbundenen Kontaktplatte gegenüberliegenden Seite des Rahmens und der eingelegten PTC-Elemente das weitere Kontaktelement, wie eine weitere Kontaktplatte oder aber ein Profil-Kontaktkörper mit U-Querschnitt, aufgelegt werden, woraufhin dann zum weiteren Zusammenbau, nämlich gegebenenfalls Auflegen von Isolierplatten auf die Kontaktplatte, diese Isolierkörper schützende weitere Abdeckelemente, wie stabilen Abdeckplatten etc., aufgelegt werden können.
  • In weiterer Ausbildung sieht das Halteteil vor, daß eine Anschlußlasche mit der Kontaktplatte vernietet ist und/oder daß eine Anschlußlasche einstückig mit der Kontaktplatte ausgebildet ist. Wenn die Kontaktplatte schon fest mit dem Isolierrahmen verbunden ist, so ist es sinnvoll, dann auch eine Anschlußlasche, nämlich die mit der Kontaktplatte in Verbindung stehende, einstückig mit dieser auszubilden und/oder ebenfalls fest mit dem Isolierrahmen zu verbinden, wie zu vernieten.
  • Wenn ein relatives Verschwenken von Rahmen und Kontaktplatte auch durch zwei Niete vermieden werden könnte, die entweder in einem Endbereich nebeneinander oder jeweils an einem Endbereich angeordnet sind, so ist es vorteilhaft, das Ende der Kontaktplatte, das nicht fest mit dem Isolierrahmen verbunden ist, zwar gegen ein Verschwenken und zusätzlich auch ein Ausknicken aus seiner Ebene zu schützen, nicht aber ebenfalls vollständig festzulegen, so daß das Ende Ausgleichsbewegungen ausführen kann, beispielsweise unter Andruckkräften sowie Temperaturänderungen. Um dies zu erreichen, sieht eine weitere äußerst bevorzugte Ausgestaltung vor, daß am der festen Verbindung zwischen Kontaktplatte und Isolierrahmen entgegengesetzte Ende des Isolierrahmens ein sich aus der Ebene desselben erhebender Bügel ausgebildet ist, der das der Befestigungsstelle entgegengesetzte Ende der Kontaktplatte übergreift, wobei insbesondere die Kontaktplatte zwischen ihren Endbereichen frei ist.
  • Um ein Nachgeben der Kontaktplatte unter Andruckkräften, die beim weiteren Zusammenbau eines PTC-Heizkörpers ausgeübt werden, einen guten Wärmeübergang sicherzustellen und damit zur Erreichung eines solchen, sieht eine weitere äußerst bevorzugte Ausgestaltung vor, daß die Kontaktplatte aus flexiblem Blech besteht. In diesem Falle zeichnet sich eine bevorzugte Ausgestaltung dadurch aus, daß die Kontaktplatte zum Rahmenteil hin konvex gebogen und vorgespannt ist. Hierdurch wird auch bei lokal und nicht über die gesamte Länge des Rahmens und der Kontaktplatte ausgeübten Kräfte, sondern wesentlich im Mittelbereich wirkenden Kräfte, ein hinreichendes Andrücken und damit ein hinreichend guter Kontakt zischen Kontaktplatte und PTC-Elementen über die gesamte Länge erzielt.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, daß in der Nähe der Befestigungsstelle auf der der Kontaktplatte zugewandten Seite des Rahmens sich aus der Ebene desselben erstreckende Nocken vorgesehen sind. Hierdurch können auf der dem Rahmen abgewandten Seite der Kontaktplatte aufliegende Isolierplatten gegen ein axiales Verschieben gehalten werden. Eine andere bevorzugte Ausbildung sieht vor, daß der Rahmen Querstege aufweist. Hierdurch werden die einzelnen PTC-Elemente jeweils in einzelnen Ausnehmungen im Rahmenteil individuell eingefaßt und aufgenommen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    Einen senkrechten Längsschnitt durch eine Erhitzungsvorrichtung entsprechend I-I der Fig.4;
    Figur 2
    in perspektivischer Darstellung ein Halteteil für PTC-Elemente, wie es bei der Erhitzungsvorrichtung gemäß Fig.1 eingesetzt ist;
    Figur 3
    einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung entsprechend III-III der Fig.4;
    Figur 4
    einen vertikalen Querschnitt entsprechend IV-IV in Fig.1;
    Figur 5
    einen Schnitt durch eine Lamelle entsprechend V-V der Fig.6; und
    Figur 6
    einen Blick auf eine Lamelle entsprechend dem Pfeil VI der Fig.5.
  • Die Erhitzungsvorrichtung 1 weist ein Aluminium-U-Profil 2 auf, das vorzugsweise eine Härte F28 und eine Temperaturbeständigkeit von über 400° Celsius hat. An einem Ende 3 des U-Profils 2 ist auf dessen Außenwandung 4 eine Anschlußlasche 6 befestigt, z.B. angelötet oder punktgeschweißt.
  • Im U-Profil 2 liegt ein Halteteil 11, wie es im Detail in der Fig.2 dargestellt ist. Das Halteteil 11 weist ein Rahmenteil 12 aus Isoliermaterial, wie Rayton, auf. Das Rahmenteil 12 wird aus Längsschenkeln 13, an deren Stirnseiten ausgebildete Querschenkel 14,15, sowie im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Querstegen 16, gebildet. Weiterhin weist es nach einer Stirnseite 17 einen sich aus seiner Ebene erhebenden U-förmigen Bügel 18 auf, der mit seinen Schenkeln 19 einstückig an den Längsschenkeln 13 des Rahmenteils 12 ausgebildet ist, während ein Steg 21 sich quer über die Breite des Rahmenteils 12 erstreckt. Über das Rahmenteil 12 erstreckt sich eine Kontaktplatte 22. Die Kontaktplatte 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Federblech ausgebildet. Sie ist also flexibel und nachgiebig. Sie ist im der Stirnseite 17 abgewandten Endbereich 23 des Rahmenteils 12 fest mit diesem verbunden, beispielsweise mittels eines Niets 24 mit diesem vernietet. Gleichzeitig kann eine weitere Anschlußlasche 26 mitvernietet sein. Die Anschlußlasche könnte auch einstückig mit der Kontaktplatte 22 ausgebildet sein. An seiner der Anschlußlasche 26 abgewandten Stirnseite 27 greift die Kontaktplatte 22 unter den Steg 21 des Bügels 18 und wird an diesem Ende 27 derart durch den Bügel 18 gehalten. Die Kontaktplatte 22 ist vorzugsweise zum Rahmen 12 hin konvex vorgebogen und damit vorgespannt. Der Rahmen 12 weist im Bereich seines Endes 23 auf der gleichen, der Kontaktplatte 23 zugewandten Seite, auf der auch der Bügel 18 sitzt, auf seinen Längsschenkeln 13 zwei Nocken 28 auf, die in Längsrichtung auf die Kontaktplatten, auf dessen dem Rahmen abgewandter Seite aufgelegte Isolierteile zwischen den Nocken 28 und dem Bügel 18 in Längsrichtung festhalten.
  • In den durch die Schenkel 13,14,15 und die Stege 16 begrenzten Ausnehmungen 29 des Rahmens 12 sind PTC-Elemente 31 (Figuren 1,3,4) eingesetzt. Auf der Kontaktplatte 22 liegen einzelne Isolierteile 32 auf, die insgesamt eine Isolierauflage bilden. Die Isolierteile 32 haben im wesentlichen eine den PTC-Elementen 31 entsprechende Länge. Ihre Breite entspricht dem lichten Abstand der Schenkel 7 des U-Profils 2. Die Isolierteile bestehen vorzugsweise aus mit wärmeleitendem, elektrisch-isolierendem Metalloxyd, wie beispielsweise Magnesium-, Barium- oder vorzugsweise Aluminiumoxyd. Auf den Isolierteilen 32 liegen weiterhin stabile Abdeckplatten 33, beispielsweise aus Aluminium, auf, deren Breite und Länge der Breite und Länge der Isolierteile 32 entspricht. Die Höhe der Anordnung aus PTC-Element 31, Kontaktplatte 22 und Isolierteil 32 liegt wenig unterhalb der lichten Länge der Schenkel 7 des U-Profils 2, während die Höhe der vorgenannten Teile zuzüglich der Höhe der Abdeckplatte 33 wenig oberhalb der genannten lichten Länge der Schenkel 7 liegt.
  • Auf der vorstehend beschriebenen Erwärmungseinheit sitzen reibschlüssig Lamellen 41 zur Wärmeabgabe an die umgebende Luft oder das umgebende Gas auf. Die Lamellen 41 weisen hierzu einen Durchbruch 42 auf, der u.a. durch zwei gegenüberliegende Laschen 43 begrenzt wird, die aus der Hauptebene der Lamellen 41 herausgebogen sind. Im Übergangsbereich 44 der Laschen 43 zum Hauptteil der Lamellen 41 beträgt der Abstand A derselben mindestens die Höhe der Erwärmungseinheit aus Schenkel 8 des U-Profils 2, eines PTC-Elements 31, der Kontaktplatte 22, des Isolierteils 32 und der Abdeckplatte 33, während der lichte Abstand D der Stirnseiten 46 der Laschen 43 unterhalb der Höhe der vorbeschriebenen Anordnung und damit unterhalb des Abstandes A liegt, solange die Lamelle 41 noch nicht über die vorstehend definierte Erwärmungseinheit geschoben ist. Die Lamellen 41 bestehen aus Aluminiumblech. Zur Versteifung weisen sie parallel zu den Längsrändern 47 Versteifungssicken 48 auf, die aus der Hauptebene der Lamellen 41 herausgeprägt sind. Hierdurch wird einerseits die Wärmeabgabefläche weiterhin geringfügig erhöht, wesentlich ist aber, daß durch diese Versteifung verhindert wird, daß die Lamellen bei durchströmender Luft flattern können, was zu einer Geräuschentwicklung führen könnte. Die Lamellen sind aufgrund der angegebenen Bemaßung reibschlüssig über die Erwärmungseinheit geschoben und sitzen auf dieser klemmschlüssig auf. Dadurch, daß neben den einzelnen PTC-Elementen 31 auch die Isolierplatten 32 und die Abdeckplatten 33 unterteilt ausgebildet sind, wird mittels der Lamellen 41 ein guter Wärmekontakt zwischen den PTC-Elementen 31 und einerseits dem Schenkel 8 des U-Profils 2 sowie andererseits über die Kontaktplatte 22 mit dem Isolierteil 32 und den darüberliegenden Abdeckplatten 33 erzielt. Durch den Klemmsitz werden die Laschen 43 mit ihrer der Erwärmungseinheit zugewandten Seite 49 weitgehend flächig gegen die Oberseite der Abdeckplatte 33 bzw. die Außenseite des Schenkels 8 gedrückt und liegen an diesen Teilen an, so daß auch ein sicherer Wärmeübergang auf die Lamellen und eine Wärmeabgabe an die Luft sichergestellt ist. Weiterhin bedingen die aus der Ebene der Lamellen 41 herausgebogenen Laschen 46 eine zwangsläufige Abstandhaltung der Lamellen zueinander, bilden also Abstandhalter, so daß vermieden wird, daß die Lamellen eng aneinander anliegen, vielmehr diese immer einen definierten Relativabstand erhalten. Während im übrigen in der Fig.1 nur zwei auf der Erwärmungseinheit aufsitzende Lamellen dargestellt sind, sitzen tatsächlich eine Vielzahl von Lamellen 41 auf dieser nebeneinander auf, so daß ein Heizregister mit einer Vielzahl von Lamellen 41 gebildet wird.
  • Der Zusammenbau der gesamten Anordnung geschieht folgendermaßen:
  • Zunächst wird das Halteteil 11 aus Rahmenteil 12 und Kontaktplatte 22 durch festes Miteinanderverbinden (Nieten) der beiden Teile und gleichzeitiges Festnieten der Anschlußlasche 26 hergestellt. In dieses Teil werden dann von der der Kontaktplatte 22 abgewandten Seite die PTC-Elemente 31 in das Rahmenteil 12 eingelegt, wobei sie durch die fest mit dem Rahmenteil 12 verbundene Kontaktplatte 22 gehalten und an einem Hindurchfallen gehindert werden. Anschließend wird auf die der Kontaktplatte 22 abgewandte Seite des Rahmenteils 12 der im Schnitt U-förmige Profilkörper aufgesetzt, wobei die Innenseite seines Stegs 8 zur Anlage an den PTC-Elementen 31 gelangt und die Schenkel 7 den Rahmen 12, insbesondere dessen Längsschenkel 13 sowie die Abdeckplatte 22, seitlich übergreifen. Sodann wird die so weit erstellte Einheit um 180° gedreht, so daß der Steg 8 des Profilteils 2 nach unten gelangt und nun das Halteteil 11 und die im Rahmen 12 einliegenden PTC-Elemente trägt, während die Schenkel 7 das Halteteil 11 nach oben überragen. Zwischen die Schenkel 7 werden dann auf die Kontaktplatte 22 die Isolierplatten 32 und auf diese die Abdeckplatten 33 aufgelegt. Anschließend wird auf die insoweit zusammengestellte Einheit die Lamellen 4 aufgeschoben, die aufgrund ihrer Klemmseiten dann eine fest Anordnung bewirken, die nicht mehr auseinanderfallen kann.

Claims (23)

  1. Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen, insbesondere Luft, mit einer Erwärmungseinheit mit mindestens einem PTC-Element (31), mindestens einer Kontaktplatte (22) für das mindestens eine PTC-Element (31) und mindestens einer die Kontaktplatte (22) überdeckenden Isolierauflage (32), dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine PTC-Element (31) von mindestens einem isolierenden Rahmen (12) umgeben in einem Aufnahmeteil einliegt, daß sich die mindestens eine Kontaktplatte (22) über den mindestens einen Rahmen (12) erstreckt und daß auf dieser so gebildeten Erwärmungseinheit (31, 22, 32) klemmend Lamellen (41) zur Wärmeabgabe aufsitzen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (41) die Erwärmungseinheit (31,22, 32) umgebende Durchbrüche (42) aufweisen, die durch zwei einander gegenüberliegende, aus der Ebene der Lamellen (41) herausgebogene Laschen (42) begrenzt sind, die in ihrem Verbindungsbereich zum Lamellenkörper (41) einen Abstand aufweisen, der der Höhe der Erwärmungseinheit (31,22,32,33) entspricht, während der lichte Abstand (B) der Enden (46) der Laschen (43) geringer ist als die Höhe der Erwärmungseinheit.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen Sicken (48) aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken senkrecht zu den Laschen (43) gerichtet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (2) ein U-Profil ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Isolierauflage (32) Abdeckplatten (33) aufliegen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profil (2), Abdeckplatten (33) und/oder Lamellen (41) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierauflage aus Metalloxyd besteht.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) aus Rayton besteht.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) ein Isolierrahmen ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (22) fest mit dem Rahmen (12) aus isolierendem Material verbunden ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (22) im Bereich einer ihrer Stirnseiten mit dem Rahmen (12) vernietet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußlasche (26) mit der Kontaktplatte (22) vernietet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußlasche (26) einstückig mit der Kontaktplatte (22) ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am der festen Verbindung zwischen Kontaktplatte (22) und Rahmen (12) entgegengesetzten Ende des Rahmens (12) ein sich aus der Ebene desselben erhebender Bügel (18) ausgebildet ist, der das der Befestigungsstelle entgegengesetzte Ende (27) der Kontaktplatte (22) übergreift.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (22) zwischen ihren Endbereichen frei ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (22) aus flexiblem Blech besteht.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (22) zum Rahmen (12) hin konvex gebogen und vorgespannt ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Befestigungsstelle auf der der Kontaktplatte (22) zugewandten Seite des Rahmens (12) sich aus der Ebene desselben erstreckende Nocken (28) vorgesehen sind.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) Querstege (16) aufweist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens zwei PTC-Elementen (31) zwischen Isolierauflage und Lamellen (41) der Anzahl der PTC-Elemente (31) entsprechende und an deren Form angepaßte Abdeckplatten (33) angeordnet sind.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens zwei PTC-Elementen (31) die Isolierauflage aus der Anzahl der PTC-Elemente (31) entsprechenden und an deren Form angepaßten Isolier-Teilen (32) besteht.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens zwei PTC-Elementen (31) die Kontaktplatte (22) aus der Anzahl der PTC-Elemente (31) entsprechenden und an deren Form angepaßten Teilen besteht.
EP90100249A 1989-01-26 1990-01-06 Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen Expired - Lifetime EP0379873B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3902206A DE3902206A1 (de) 1989-01-26 1989-01-26 Vorrichtung zum erhitzen von gasen
DE3902206 1989-01-26

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Publication Number Publication Date
EP0379873A2 EP0379873A2 (de) 1990-08-01
EP0379873A3 EP0379873A3 (en) 1990-10-03
EP0379873B1 true EP0379873B1 (de) 1994-11-30

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ID=6372793

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90100249A Expired - Lifetime EP0379873B1 (de) 1989-01-26 1990-01-06 Vorrichtung zum Erhitzen von Gasen

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