NO133296B - - Google Patents

Abstract

Oppvarmingsinnretning med PTC-motstand.

Description

Oppfinnelsen vedrører en oppvarmingsinnretning med PTC-motstand.

Motstander, hvis motstandsverdi stiger med temperaturen (PTC-motstander), benyttes ofte i teknikken, f. eks. som temperaturavhengig reguleringsmotstand, som startmotstand for enfaseasynkronmotorer eller som oppvarmingsmotstand. I alle tilfeller var imidlertid belastningsmulighetene små. En vanlig PTC-motstand med en kald-motstand på 50 ohm, som kan tilsluttes direkte til en nettspenning på 220 V, kan bare belastes med ca. 25 watt. Dette er for lite for mange anvendelsesformål. Be- ■ laster man PTC-motstanden, som vanligvis er et keramikklegeme, sterkere, så bryter den sammen på grunn av termiske spenningsriss.

Det er kjent en kokeinnretning (tysk bruksmønster nr. I.962.H9)) hvis oppvarmingsmotstand er dannet av et PTC-legeme. PTC-motstanden har en sprangformet karakteristikk, ved hvilken motstandsspranget ligger over 100°C og under den tillatte gren-setemperatur for kokeinnretningen. Herved skal kokeinnretningen automatisk beskytte seg mot en overheting hvis den går tørr. Blir kokeinnretningen koblet inn uten at det blir avgitt varme til en væske som skal oppvarmes, så følger en så hurtig temperaturøkning at PTC-legemet springer. Vil man unngå dette sprang, må man tilføre PTC-motstanden bare en liten varmeeffekt.

Ved et annet elektrisk oppvarmbart apparat (tysk ut-legningsskrift nr. 1.286.242) ligger PTC-motstandene helt fri. Her er igjen PTC-motstanden enten bare lavt belastbar eller får en så hurtig temperaturøkning at det dannes et sprang.

Det er også kjent en elektrisk oppvarmingsinnretning (sveitsisk patent nr. 401.294) ved hvilken en varmevikling er anordnet i en fordampbar væske som allerede skal fordampe ved lave temperaturer. Damptrykket innstiller en membran og dermed en utkoblingsinnretning.

Videre er det kjent elektrisk isolerende oljer (Oburger, side l4l og følgende).

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er

å tilveiebringe en oppvarmingsinnretning med PTC-motstand, som med hensyn til elektrisk ytelse, henholdsvis temperaturer kan belastes sterkere enn tidligere i alle driftstilstander.

Denne oppgave blir løst ifølge oppfinnelsen ved at PTC-motstanden er anbragt i et lukket hylster og at det gjen-blivende indre rom i hylsteret er fylt fullstendig med væske som ved forskjeller i overflatetemperatur for PTC-legemet får en strømningsfremdrift. På grunn av at PTC-motstanden konstant holdes i en væske som omspyler den og denne væske ved tempera-turforskjeller får en strømningsfremdrift, har alle overflate-områder på PTC-legemet til ethvert tidspunkt tilnærmet den samme temperatur. Ved jevn overflatetemperatur er imidlertid faren for termiske spenningsriss meget mindre, da slike riss vanligvis begynner ved overflaten til legemet.

Forsøk har vist at man på denne måten kan belaste en

i og for seg kjent PTC-motstand med det mangedobbelte. En PTC-motstand som vanligvis kan belastes med 25 W, kan f. eks. nå belastes med 225 W. Dessuten er det mulig å holde PTC-motstanden på et punkt på den rette del av dens karakteristikk, mens ar-beidspunktet inntil nå vanligvis vandret mot det øvre eller nedre endepunkt.

Hensiktsmessig er væsken olje. Olje er ikke bare en isolator, men kan også tåle temmelig høye temperaturer uten å gå over i dampformet tilstand.

Hvis. væsken imidlertid er ledende, bør PTC-motstanden ha et overtrekk av elektrisk isolerende materiale. Herved er det tilstrekkelig med de tynneste sjikt, som hverken påvirker varmeledningsevnen eller utøver noen krefter på PTC-legemet.

Særlig gunstig er det hvis hylsteret har en innretning for utjevning av de temperaturbetingede volumforskjeller for væsken. Herunder forstår man f. eks. et gasspolster, en elastisk vegg eller lignende. Man behøver derved ikke å passe på at væsken har en lavest mulig temperaturutvidelseskoeffisient. Oppvarmingsinnretningen ifølge oppfinnelsen kan benyttes til oppvarming av en væske, idet hylsteret neddykkes i væsken. Den kan imidlertid også bygges inn i en kokeplate eller anbringes på platens underside. Ved alle anvendelsesformål tjener PTC-motstanden ikke bare til å avgi en bestemt varmemeng-de, men den kan også holde temperaturen for det medium som skal oppvarmes på en konstant verdi, da den ved stigning av temperaturen automatisk reduserer effekttilførselen.

Oppfinnelsen blir i det følgende nærmere forklart ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningen, som viser et skjematisk snitt gjennom en varmeplate utformet ifølge oppfinnelsen.

På tegningen befinner et PTC-legeme 1 seg med en om-spylende olje 2 i et metallhylster 3- Tilførselsledningene 4 og 5 fører gjennom gjennomføringsdeler 6 og 7 til legemets 1 ende-flater. Oversiden av metallhylsteret 3 ligger varmeledende mot undersiden til en metallplate 8, på hvilken det kan settes' f. eks. en gryte. Undersiden av hylsteret 3 har en åpning 9 som er tildekket med en ettergivende blikkplate 10.

Når PTC-legemet 1 settes under spenning, oppvarmes det og også den omgivende olje 2. Oljen får en strømningsdrift og avgir varme til hylsteret 3- Denne varme blir, hvis den ikke utstråles til omgivelsesluften, avgitt til metallplaten 8. Oljen sørger for at hele overflaten til legemet 1 har den samme temperatur til ethvert tidspunkt. Volumforandringer i oljen 2 blir utjevnet ved hjelp av en utbøyning av blikkplaten 10. Når oppvarmingsinnretningen har inntatt en forut bestemt temperatur, er motstandsverdien for legemet 1 steget slik at den tilførte effekt blir redusert. Varmeplaten kan så holde den forutbestemte temperatur tilnærmet konstant. Etter utkoblingen skjer en lang-som avkjøling av hele anordningen, hvorved igjen hele overflaten til legemet 1 til ethvert tidspunkt har tilnærmet den samme temperatur.

Claims (4)

1. Oppvarmingsinnretning med PTC-motstand, karakterisert ved at PTC-motstanden (1) er anbragt i et lukket hylster (3) og at detgjenblivende indre rom i hylsteret er fylt „ fullstendig med en væske (2) som ved forskjeller i overflatetemperatur for PTC-legemet får en strømningsfremdrift.

2. Oppvarmingsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at væsken (2) er olje.

3. Oppvarmingsinnretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at PTC-legemet bærer et overtrekk av elektrisk isolerende materiale.

4. Oppvarmingsinnretning ifølge ett eller flere av kra-vene 1-3, karakterisert ved at hylsteret (3) har en innretning (10) for utjevning av de temperaturbetingede volumforskjeller for væsken (2).