EP1730996B1 - Elektrischer fluidheizer - Google Patents

Elektrischer fluidheizer Download PDF

Info

Publication number
EP1730996B1
EP1730996B1 EP05740627A EP05740627A EP1730996B1 EP 1730996 B1 EP1730996 B1 EP 1730996B1 EP 05740627 A EP05740627 A EP 05740627A EP 05740627 A EP05740627 A EP 05740627A EP 1730996 B1 EP1730996 B1 EP 1730996B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating element
fluid heater
electric fluid
electrode surfaces
heating elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP05740627A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1730996A1 (de
Inventor
Dieter Gruetzmann
Michael Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Institut fuer Keramische Technologien und Systeme IKTS
Original Assignee
Fraunhofer Institut fuer Keramische Technologien und Systeme IKTS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Institut fuer Keramische Technologien und Systeme IKTS filed Critical Fraunhofer Institut fuer Keramische Technologien und Systeme IKTS
Publication of EP1730996A1 publication Critical patent/EP1730996A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1730996B1 publication Critical patent/EP1730996B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021Heaters specially adapted for heating liquids
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material

Definitions

  • the invention relates to an electrical resistance heating element for heating flowing media.
  • Electrical resistance heating elements in the form of honeycomb bodies, tube bundles or multi-hole plates are frequently used for heating flowing media such as air or non-conductive liquids such as silicone oil, glycol, hydraulic oil, gasoline or diesel fuel.
  • a plurality of channels or bores is generally present in the resistance element through which the medium to be heated (fluid) can flow or is pumped through.
  • the volume of the resistance heating element flows through the heating current more or less homogeneously and heats up.
  • heat exchange takes place between the resistive element and the fluid. How much heat per unit time is delivered to the flowing medium depends, among other things, on the temperature difference between the resistance body and the fluid, the size of the heat exchange surface, the heat capacity of the medium and its flow velocity.
  • the resistance element can deliver only as much heat per unit of time to the medium to be heated, as it can implement at the available operating voltage U to electrical power P.
  • honeycomb radiators or tube bundles are metallized for electrical contacting at their opposite end faces according to the prior art, for example by screen printing or rolling process. It follows that the electrode area A is equal to the end face of the honeycomb body, reduced by the sum of the cross-sectional areas of the channels through which the medium flows. The length I of the current paths is identical to the length of the channels.
  • the specific resistance of the Resistor materials can not be arbitrarily reduced, especially for ceramic resistance body with PTC characteristic, the practically reached lower limit is about 5 to 10 ⁇ * cm. This results in the production of honeycomb, tube bundle or multi-channel heaters two conflicts.
  • a honeycomb body is presented, which is cut parallel to the electrode surfaces in two equal halves.
  • the cut surfaces are metallized, connected to a pole of the voltage source and then reassembled.
  • the second pole of the voltage source is located at the same time on the two outer electrode surfaces of this sandwich arrangement.
  • the honeycomb halves electrically connected in this way have a four times lower electrical resistance than the simple honeycomb by doubling the electrode area while halving the conductor length.
  • Disadvantage of this arrangement is the high production cost due to the additional separation and metallization and there are now joints within the channels. As a result of heavy avoidable geometry tolerances can occur at these joints to significant disturbances of the flow.
  • the invention has for its object to provide an arrangement for electrical resistance heating, which is technologically easy to implement and with the same time high power densities can be achieved. It should be possible to tailor the channel cross-section and channel length with respect to heat and fluidic issues to the particular application, without the limitations of the metallization come into play.
  • an electric fluid heater made of ceramic or polymer composite, consisting of at least one, provided with at least one channel heating element, each heating element is designed as a prismatic body and those two outer surfaces, between each of which all channels are arranged side by side, with Electrode surfaces are acted upon, so that a current flow between the electrode surfaces substantially transverse to the longitudinal axes of the channels is achieved in that at least one electrode surface of each heating element has a connection surface which is arranged on the adjacent, perpendicular right outer surface of the heating element.
  • the particular advantage of the arrangement according to the invention is that any number of technologically identically manufactured, each rotated by the surface normal of the electrode surfaces by 180 ° heating elements, can be strung together.
  • By the rotation and joining of the heating elements these can be joined together in the form of a parallel connection via the connection surfaces to form an electric fluid heater.
  • the connection can be made by clamping, gluing or soldering.
  • the heating elements are aligned exactly parallel.
  • the electrical connection lines can simultaneously serve for the mechanical fixing of the heating elements.
  • the flow of current through the honeycomb body is transverse to the flow direction of the fluid.
  • the electrode spacing results from the sum of Cell size plus double wall thickness. He is thus much shorter than at Stirnbibtechnik. However, it does not reach the critical values as in internal metallization.
  • the process reliability is higher than the inner metallization, as any existing holes or weak points in individual honeycomb walls can not directly lead to short circuit or voltage breakdown.
  • Low resistance values result from the parallel connection of the comparatively short current paths through the channel walls of individual segments and the additional parallel connection of the segments.
  • the arrangement according to the invention makes it possible to produce profiles in the form of single-row honeycomb segments in the extrusion process. These can be precisely and inexpensively cut to length after sintering. For metallization for applying the electrode surfaces, there are proven methods of screen printing or sputtering.
  • the heating element 1 consists of its essential components, the channels 2 and the two opposite electrode surfaces 3, 4.
  • the first electrode surface 3 is in this case with the pad 5 in combination.
  • the second electrode surface 4 is in this embodiment with no pad 5 in conjunction. However, it is readily possible to provide this second electrode surface 4 with a second connection surface, but then the first connection surface 5 exactly opposite.
  • the shaped body of the heating element 1 is preferably made of PTC ceramic, which has been prepared on the basis of semiconducting barium titanate and by addition of organic binders and plasticizers to a rigid plastic mass. In the extrusion process, the prismatic molded bodies are produced from each with a series of parallel channels 2 and sintered therefrom. These are cut to length after sintering with diamond blades. By screen printing, metal spraying or Sputtering the moldings are provided with suitable structured metal electrodes, such as aluminum or silver.
  • the heating elements 1 produced in this way are each rotated by 180 °, based on the surface normal of the electrode surfaces 3, 4, and lined up.
  • a stack of heating elements 1 wherein in each case the first electrode surface 3 with the second electrode surface 4 of the adjacent heating element 1 come into contact.
  • Fig. 2 via the upper feed line 6, the contact with the first electrode surfaces 3 and thus also to the adjacent second electrode surfaces 4 via the pads 5 z. B. made by soldering.
  • Via the lower supply line 7, the contact is produced analogously to the first electrode surfaces 3 and thus in turn to the second electrode surfaces 4 via the connection surfaces 5.
  • the connection can be done in addition to soldering by gluing or clamping.
  • a parallel connection of the heating elements 1 is realized. To avoid short circuits between the electrode surfaces 4 and the pads 5 and the leads 6, 7, it is known to provide appropriate insulation.
  • a PTC ceramic material with a specific cold resistance of 10 ⁇ * cm to a heating element 1 according to Fig. 1 formed with six parallel channels 2 of 20 mm channel length and 2 x 2 mm channel cross-section and 0.4 mm wall thickness, this reaches in metallization with lateral connection electrodes according to Fig. 2 a cold resistance of about 5 ⁇ .
  • the parallel connection of 5 such honeycomb segments leads to a total resistance of 1 ⁇ .
  • an operating voltage of 12 V a power consumption of 144 watts is possible.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstandsheizelement für die Beheizung strömender Medien.
  • Elektrische Widerstandsheizelemente in Form von Wabenkörpern, Rohrbündeln oder Mehrlochplatten werden häufig zum Beheizen strömender Medien wie Luft oder nichtleitenden Flüssigkeiten wie Silikonöl, Glykol, Hydrauliköl, Benzin oder Dieselkraftstoff genutzt. Dabei ist in der Regel in dem Widerstandselement eine Vielzahl von Kanälen oder Bohrungen vorhanden, durch die das zu beheizende Medium (Fluid) hindurchströmen kann bzw. hindurchgepumpt wird. Das Volumen des Widerstandsheizelementes wird mehr oder weniger homogen vom Heizstrom durchflossen und erwärmt sich. An der Oberfläche der Kanäle oder Bohrungen findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Widerstandselement und dem Fluid statt. Wie viel Wärme pro Zeiteinheit an das strömende Medium abgegeben wird, hängt unter anderem von der Temperaturdifferenz zwischen Widerstandskörper und Fluid, von der Größe der Wärmeaustauschfläche, von der Wärmekapazität des Mediums und von dessen Strömungsgeschwindigkeit ab. Selbstverständlich kann das Widerstandselement nur so viel Wärme pro Zeiteinheit an das zu beheizende Medium abgeben, wie es bei der verfügbaren Betriebsspannung U an elektrischer Leistung P umsetzen kann. Die Leistung P bestimmt sich aus P = U2/R. Das heißt, für hohe Heizleistungen muss das Widerstandsheizelement einen niedrigen elektrischen Widerstand R aufweisen. Der Widerstand des Heizelementes wird vom spezifischen Widerstand ρ des Materials, von der Querschnittsfläche A des Heizers und der Länge I der Strompfade bestimmt: R = ρ * I / A .
    Figure imgb0001
  • Aus Gründen der einfachen technologischen Handhabung werden nach dem Stand der Technik prismatische Wabenheizkörper oder auch Rohrbündel zur elektrischen Kontaktierung an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten metallisiert, beispielsweise im Siebdruck- oder Walzverfahren. Daraus ergibt sich, dass die Elektrodenfläche A gleich der Stirnfläche der Wabenkörper, vermindert um die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle, durch die das Medium hindurchfließt, ist. Die Länge I der Strompfade ist identisch mit der Länge der Kanäle. Der spezifische Widerstand der Widerstandsmaterialien lässt sich nicht beliebig vermindern, insbesondere für keramische Widerstandskörper mit PTC-Charakteristik liegt die praktisch erreichte Untergrenze bei etwa 5 bis 10 Ω*cm. Daraus ergeben sich bei der Herstellung von Waben, Rohrbündel- oder Mehrkanalheizern zwei Konflikte.
  • Für einen günstigen Wärmeübergang wird eine ausreichend große Kanallänge angestrebt, wodurch sich aber der elektrische Widerstand erhöht und die Heizleistung eingeschränkt wird.
  • Für einen niedrigen Strömungswiderstand des Wabenheizers sollte der durchströmbare Flächenanteil der Wabe möglichst hoch sein. Das heißt aber, dass der verfügbare Flächenanteil für die Anschlusselektroden kleiner wird, was zu einer zusätzlichen Begrenzung der elektrischen Leistungsaufnahme führt.
  • Zur Lösung des Konflikts wird beispielsweise durch die DE 100 60 301 A1 vorgeschlagen, die Kanäle der Wabenkörper innen zu metallisieren, wobei benachbarte Kanäle auf unterschiedlicher Polarität liegen und die Länge der Strompfade gleich der Wandstärke der Kanäle ist. Diese Lösungsvorschläge erfordern aufwendige technologische Maßnahmen, um ausreichend breite Isolierabstände bzw. Kriechstrecken zwischen Elektroden unterschiedlicher Polarität zu gewährleisten. Außerdem kann es bei geringen Wandstärken, die eigentlich strömungstechnisch vorteilhaft sind, zu Ausfällen infolge von Spannungsdurchschlägen kommen. Zusätzlich besteht bei Wabenkörpern mit Innenmetallisierung das Problem, dass aus technologischen Gründen die Zellweite nach unten und die Kanallänge nach oben eingeschränkt wird.
  • In der DE 102 01 262 A1 wird ein Wabenkörper vorgestellt, der parallel zu den Elektrodenflächen in zwei gleich große Hälften geschnitten wird. Die Schnittflächen werden metallisiert, mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden und anschließend wieder zusammengefügt. Der zweite Pol der Spannungsquelle liegt gleichzeitig an den beiden äußeren Elektrodenflächen dieser Sandwich-Anordnung. Die auf diese Weise elektrisch parallel geschalteten Wabenhälften haben durch die Verdopplung der Elektrodenfläche bei gleichzeitiger Halbierung der Leiterlänge einen viermal geringeren elektrischen Widerstand als die einfache Wabe. Nachteil dieser Anordnung ist der hohe Herstellungsaufwand durch die zusätzlichen Trenn- und Metallisierungsschritte und es befinden sich innerhalb der Kanäle nunmehr Fügestellen. Infolge von schwer vermeidbaren Geometrietoleranzen kann es an diesen Fügestellen zu erheblichen Störungen des Strömungsverlaufes kommen.
  • Mit der US 4,939,349 wird ein weiterer prinzipieller Lösungsansatz für elektrische Widerstandsheizer aufgezeigt. Zum Zweck der elektrischen Kontaktierung sind jeweils zwei Außenflächen metallisiert, so dass der elektrische Strom senkrecht zur Richtung des strömenden Mediums in den Kanälen fließen kann und die einzelnen Heizelemente in einfacher Weise von außen kontaktiert werden. Bei dieser Anordnung können die Heizelemente nur aneinander gereiht werden und somit liegen die Kanäle alle in einer Ebene. Um die lineare Ausdehnung der aneinander gereihten Heizelemente zu begrenzen, müssen die Heizelemente zwischen den Elektrodenflächen eine relativ große geometrische Ausdehnung haben, damit in den durchströmten Kanälen eine ausreichende Wärmeaustauschfläche zum strömenden Medium zur Verfügung steht. Daraus ergibt sich, dass die Strompfade zwischen den Elektrodenflächen vergleichsweise lang sind. Da der spezifische Widerstand des Keramikmaterials aus festkörperphysikalischen Gründen nicht beliebig niedrig eingestellt werden kann, ist eine solche Anordnung wegen des vergleichsweise hohen elektrischen Widerstandes in ihrer elektrischen Leistungsaufnahme eingeschränkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für elektrische Widerstandsheizelemente zu schaffen, die technologisch einfach realisierbar ist und mit der zugleich hohe Leistungsdichten erreicht werden können. Es soll möglich sein, Kanalquerschnitt und Kanallänge im Hinblick auf wärme- und strömungstechnische Belange auf den jeweiligen Anwendungsfall zuzuschneiden, ohne dass dabei die Einschränkungen der Metallisierungstechnologie zum Tragen kommen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem elektrischer Fluidheizer aus Keramik- oder Polymerverbundwerkstoff, bestehend aus mindestens einem, mit mindestens einem Kanal versehenem Heizelement, wobei jedes Heizelement als prismatischer Körper ausgebildet ist und diejenigen zwei Außenflächen, zwischen denen jeweils alle Kanäle nebeneinander liegend angeordnet sind, mit Elektrodenflächen beaufschlagt sind, so dass ein Stromfluss zwischen den Elektrodenflächen im Wesentlichen quer zu den Längsachsen der Kanäle erfolgt, dadurch gelöst, dass mindestens eine Elektrodenfläche eines jeden Heizelementes eine Anschlussfläche aufweist, die auf der angrenzenden, senk rechten Außenfläche des Heizelementes angeordnet ist. Beim Aufbringen der Anschlussflächen ist dabei zur jeweils anderen Elektrodenfläche ein auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittener, mehr oder weniger breiter Isolationsrand einzuhalten. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass beliebig viele technologisch identisch hergestellte, jeweils um die Flächennormale der Elektrodenflächen um 180° gedrehte Heizelemente, aneinander gereiht werden können. Durch die Drehung und Aneinanderfügung der Heizelemente können diese untereinander in Form einer Parallelschaltung über die Anschlussflächen zu einem elektrischen Fluidheizer zusammengefügt werden. Die Verbindung kann dabei durch Klemmen, Kleben oder Löten erfolgen. Dabei werden die Heizelemente exakt parallel ausgerichtet. In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführung können die elektrischen Verbindungsleitungen gleichzeitig zur mechanischen Fixierung der Heizelemente dienen. Der Stromfluss durch den Wabenkörper erfolgt quer zur Strömungsrichtung des Fluides. Der Elektrodenabstand ergibt sich aus der Summe von Zellweite plus doppelter Wandstärke. Er ist damit um ein Vielfaches kürzer als bei Stirnkontaktierung. Er erreicht aber nicht die kritischen Werte wie bei einer Innenmetallisierung.
  • Die Prozesssicherheit ist gegenüber der Innenmetallisierung höher, da eventuell vorhandene Löcher oder Schwachstellen in einzelnen Wabenwänden nicht unmittelbar zu Kurzschluss oder Spannungsdurchbruch führen können. Niedrige Widerstandswerte ergeben sich aus der Parallelschaltung der vergleichsweise kurzen Strompfade durch die Kanalwände einzelner Segmente sowie der zusätzlichen Parallelschaltung der Segmente. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, im Extrudierverfahren Profile in Form einreihiger Wabensegmente herzustellen. Diese können präzise und kostengünstig nach dem Sintern auf Länge geschnitten werden. Für die Metallisierung zum Aufbringen der Elektrodenflächen gibt es erprobte Verfahren der Siebdruck- oder Sputtertechnik.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:
  • Fig.1
    schematische Darstellung eines Heizelements
    Fig. 2
    Explosivdarstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Fluidheizers
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht das Heizelement 1 aus seinen wesentlichen Bestandteilen, den Kanälen 2 und den beiden sich gegenüberliegenden Elektrodenflächen 3, 4. Die erste Elektrodenfläche 3 steht dabei mit der Anschlussfläche 5 in Verbindung. Die zweite Elektrodenfläche 4 steht in dieser Ausführungsform mit keiner Anschlussfläche 5 in Verbindung. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch diese zweite Elektrodenfläche 4 mit einer zweiten Anschlussfläche, dann jedoch der ersten Anschlussfläche 5 genau gegenüberliegendend, zu versehen. Der Formkörper des Heizelementes 1 besteht vorzugsweise aus PTC-Keramik, die auf Basis von halbleitendem Bariumtitanat und durch Zusatz organischer Bindemittel und Plastifikatoren zu einer steifplastischen Masse aufbereitet wurde. Im Extrusionsverfahren werden daraus die prismatischen Formkörper mit jeweils einer Reihe von parallelen Kanälen 2 hergestellt und gesintert. Diese werden nach dem Sintern mit Diamanttrennscheiben auf Länge geschnitten. Durch Siebdrucken, Metallspritzen oder Sputtern werden die Formkörper mit geeigneten strukturierten Metallelektroden, beispielsweise aus Aluminium oder Silber, versehen.
  • Die so hergestellten Heizelemente 1 werden jeweils um 180°, bezogen auf die Flächennormale der Elektrodenflächen 3, 4, gedreht und aneinander gereiht. Somit entsteht ein Stapel von Heizelementen 1, wobei jeweils die erste Elektrodenfläche 3 mit der zweiten Elektrodenfläche 4 des benachbarten Heizelementes 1 in Kontakt treten. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird über die obere Zuleitung 6 der Kontakt zu den ersten Elektrodenflächen 3 und damit auch zu den anliegenden zweiten Elektrodenflächen 4 über die Anschlussflächen 5 z. B. durch Löten hergestellt. Über die untere Zuleitung 7 wird der Kontakt analog zu den ersten Elektrodenflächen 3 und damit wiederum zu den zweiten Elektrodenflächen 4 über die Anschlussflächen 5 hergestellt. Die Verbindung kann neben dem Löten auch durch Kleben oder Klemmen erfolgen. Durch genau diesen Aufbau ist eine Parallelschaltung der Heizelemente 1 realisiert. Um Kurzschlüsse zwischen den Elektrodenflächen 4 und den Anschlussflächen 5 bzw. den Zuleitungen 6, 7 zu vermeiden, sind bekanntermaßen entsprechende Isoliermaßnahmen zu treffen.
  • Wird beispielsweise ein PTC-Keramikwerkstoff mit einem spezifischen Kaltwiderstand von 10 Ω*cm zu einem Heizelement 1 gemäß Fig. 1 mit sechs parallelen Kanälen 2 von 20 mm Kanallänge und 2x2 mm Kanalquerschnitt sowie 0,4 mm Wandstärke geformt, so erreicht dieser bei Metallisierung mit seitlichen Anschlusselektroden gemäß Fig. 2 einen Kaltwiderstand von etwa 5 Ω. Die Parallelschaltung von 5 derartigen Wabensegmenten führt zu einem Gesamtwiderstand von 1 Ω. Bei einer Betriebsspannung von 12 V ist damit eine Leistungsaufnahme von 144 Watt möglich.
  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
  • 1.
    Heizelement
    2.
    Kanal
    3.
    erste Elektrodenfläche
    4.
    zweite Elektrodenfläche
    5.
    Anschlussfläche
    6.
    obere Zuleitung
    7.
    untere Zuleitung

Claims (7)

  1. Elektrischer Fluidheizer aus Keramik- oder Polymerverbundwerkstoff bestehend aus mindestens einem, mit mindestens einem Kanal (2) versehenem Heizelement (1), wobei jedes Heizelement (1) als prismatischer Körper ausgebildet ist und diejenigen zwei Außenflächen, zwischen denen jeweils alle Kanäle (2) nebeneinander liegend angeordnet sind, mit Elektrodenflächen beaufschlagt sind, so dass ein Stromfluss zwischen den Elektrodenflächen (3, 4) im Wesentlichen quer zu den Längsachsen der Kanäle (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Elektrodenfläche (3 und/oder 4) eines jeden Heizelementes (1) eine Anschlussfläche (5) aufweist, die auf der angrenzenden, senk rechten Außenfläche des Heizelementes (1) angeordnet ist.
  2. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizelemente (1) als flache prismatische Körper mit jeweils mehreren parallelen Kanälen (2), deren Längsachsen in einer Ebene liegen, ausgebildet sind.
  3. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizelemente (1) jeweils verdreht um 180° um die Flächennormale der Elektrodenflächen (3, 4) aneinander gereiht angeordnet sind und die Anschlussflächen (5) im Klemm-, Löt- oder Klebverfahren über elektrische Zuleitungen mit dem Plus- bzw. Minuspol der Versorgungsspannung verbundbar sind.
  4. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizelemente (1) jeweils verdreht um 180° um die Flächennormale der Elektrodenflächen (3, 4) aneinander gereiht angeordnet sind und die Anschlussflächen (5) im Klemm-, Löt- oder Klebverfahren über elektrische Zuleitungen an Phase und Nullleiter einer Wechselspannungsquelle anschliessbar sind.
  5. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizelemente (1) aus einem Material bestehen, das in einem vorwählbaren Temperaturintervall einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.
  6. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Heizelement (1) aus halbleitender Bariumtitanatkeramik mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes besteht.
  7. Elektrischer Fluidheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Heizelement (1) aus einem Polymerverbundwerkstoff mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes besteht.
EP05740627A 2004-03-31 2005-03-31 Elektrischer fluidheizer Expired - Lifetime EP1730996B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004016434A DE102004016434B4 (de) 2004-03-31 2004-03-31 Elektrischer Fluidheizer
PCT/DE2005/000586 WO2005096672A1 (de) 2004-03-31 2005-03-31 Elektrischer fluidheizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1730996A1 EP1730996A1 (de) 2006-12-13
EP1730996B1 true EP1730996B1 (de) 2008-05-07

Family

ID=34966900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05740627A Expired - Lifetime EP1730996B1 (de) 2004-03-31 2005-03-31 Elektrischer fluidheizer

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070189741A1 (de)
EP (1) EP1730996B1 (de)
AT (1) ATE394903T1 (de)
DE (2) DE102004016434B4 (de)
ES (1) ES2306142T3 (de)
WO (1) WO2005096672A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110202019A1 (en) * 2009-12-04 2011-08-18 Mt Industries, Inc. Hand held skin treatment spray system with air heating element
JP5919199B2 (ja) * 2010-12-24 2016-05-18 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5883299B2 (ja) * 2011-03-24 2016-03-09 日本碍子株式会社 潤滑系流体の加熱用ヒーター
JP6901722B2 (ja) * 2017-03-30 2021-07-14 東京エレクトロン株式会社 流体加熱器、流体制御装置、および流体加熱器の製造方法
IT201800005496A1 (it) * 2018-05-18 2019-11-18 Dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente ad effetto ptc
CN114761736B (zh) * 2019-12-04 2024-06-14 格兰富控股公司 加热系统和制造加热系统的方法
CN115299178A (zh) 2020-03-23 2022-11-04 康泰尔有限公司 加热元件
JP2025513732A (ja) 2022-03-30 2025-04-30 カンタール・アクチボラグ 加熱要素および流体加熱器ならびに流体を加熱するための方法
EP4620263A1 (de) 2022-11-17 2025-09-24 Kanthal AB Heizelement und fluiderhitzer sowie verfahren zum erwärmen von fluid
CN116287519B (zh) * 2023-02-15 2024-08-27 钢研晟华科技股份有限公司 一种纯氢竖炉还原高温氢气电加热装置及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2432904A1 (de) * 1973-07-19 1975-02-06 Atomic Energy Authority Uk Heizelement zum erhitzen von stroemungsmitteln
US3995143A (en) * 1974-10-08 1976-11-30 Universal Oil Products Company Monolithic honeycomb form electric heating device
US5227946A (en) * 1981-04-02 1993-07-13 Raychem Corporation Electrical device comprising a PTC conductive polymer
US4505107A (en) * 1981-10-26 1985-03-19 Nippondenso Co., Ltd. Exhaust gas cleaning apparatus
DE3204207C2 (de) * 1982-02-08 1985-05-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrischer Widerstand mit einem keramischen PTC-Körper und Verfahren zu seiner Herstellung
US4791276A (en) * 1982-04-16 1988-12-13 Raychem Corporation Elongate electrical assemblies
US4939349A (en) * 1989-06-23 1990-07-03 Uppermost Electronic Industries Co., Ltd. Ceramic thermistor heating element
JP3001281B2 (ja) * 1991-03-06 2000-01-24 日本碍子株式会社 ハニカムモノリスヒータ
US5192853A (en) * 1991-10-22 1993-03-09 Yeh Yuan Chang Heating set having positive temperatue coefficient thermistor elements adhesively connected to heat radiator devices
JP2962605B2 (ja) * 1991-11-28 1999-10-12 株式会社デンソー Ptc発熱体
DE4230848C1 (de) * 1992-09-15 1993-12-23 Siemens Matsushita Components Vielfachkaltleiter
DE10060301B4 (de) * 2000-12-05 2011-11-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrisches Widerstandsheizelement mit einem Wabenkörper
DE10201262B4 (de) * 2002-01-15 2006-09-07 Webasto Ag Widerstandsheizelement

Also Published As

Publication number Publication date
US20070189741A1 (en) 2007-08-16
ES2306142T3 (es) 2008-11-01
EP1730996A1 (de) 2006-12-13
DE102004016434A1 (de) 2005-11-10
DE502005003996D1 (de) 2008-06-19
WO2005096672A1 (de) 2005-10-13
ATE394903T1 (de) 2008-05-15
DE102004016434B4 (de) 2006-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2752084B1 (de) Elektrische heizeinheit, heizvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zur herstellung einer heizeinheit
EP1988749B1 (de) Elektrische Heizvorrichtung
EP3631317A1 (de) Elektrisches heizgerät, verfahren zur herstellung und zum betreiben sowie verwendung eines solchen heizgeräts
EP0194507B1 (de) Heizelement zum Erwärmen von strömenden, insbesondere gasförmigen Medien
DE102018215398A1 (de) Elektrische Heizeinrichtung
EP2165379A1 (de) Elektrochemische energiespeichereinheit
DE102004016434B4 (de) Elektrischer Fluidheizer
EP1182908A1 (de) PTC-Heizvorrichtung mit Klebestoff
DE102015217790B4 (de) Anordnung zur Kühlung von Batteriezellen eines Antriebsenergiespeichers eines Kraftfahrzeuges
WO2004080738A1 (de) Elektrische heizeinrichtung, insbesondere für kraftfahrzeuge
DE10201262B4 (de) Widerstandsheizelement
EP3864262B1 (de) Vorrichtung zur abgasbehandlung
EP3494294B1 (de) Elektrisch beheizbarer wabenkörper zur abgasbehandlung mit einer mehrzahl von heizelementen
EP4012856B1 (de) Elektrodenanordnung für eine ionisationsvorrichtung
EP1714810B1 (de) Elektrischer Zuheizer für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs
DE10060301B4 (de) Elektrisches Widerstandsheizelement mit einem Wabenkörper
EP1497594B1 (de) ZU HEIZZWECKEN DIENENDER WÄRMEüBERTRAGER MIT ELEKTRISCHER HEIZEINRICHTUNG
DE102010020070A1 (de) Heizmodul zur Erwärmung strömender Medien und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102021104263A1 (de) Heizeinrichtung zur Erwärmung eines Wärmeträgermediums, insbesondere in einem Fahrzeug
EP1912028B1 (de) Elektrische Heizungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP3417673B1 (de) Wärmetauschersystem
DE102007017623A1 (de) Montageplatte für elektrische oder elektronische Bauteile
DE102023127589B3 (de) Elektrisches Heizaggregat für das Aufheizen von Abgas in einem Abgasstrang
DE19712178C2 (de) Elektrische Heizeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE202023105817U1 (de) Elektrisches Heizaggregat für das Aufheizen von Abgas in einem Abgasstrang

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20061013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: GRUETZMANN, DIETER

Inventor name: HOFMANN, MICHAEL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070221

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005003996

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080619

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2306142

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080907

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081007

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20090210

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080807

BERE Be: lapsed

Owner name: HERMSDORFER INSTITUT FUR TECHNISCHE KERAMIK E.V.

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080808

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081108

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080507

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWAND

Effective date: 20130423

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20150327

Year of fee payment: 11

Ref country code: ES

Payment date: 20150325

Year of fee payment: 11

Ref country code: DE

Payment date: 20150324

Year of fee payment: 11

Ref country code: CZ

Payment date: 20150323

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20150324

Year of fee payment: 11

Ref country code: SE

Payment date: 20150324

Year of fee payment: 11

Ref country code: FR

Payment date: 20150319

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502005003996

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20160331

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20161130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20161001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160401

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20170427

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160401