WO2000013467A1

WO2000013467A1 - Elektrische heizvorrichtung und verfahren zum betreiben einer heizvorrichtung

Info

Publication number: WO2000013467A1
Application number: PCT/EP1999/006335
Authority: WO
Inventors: Heinrich-Wolfgang Steinel
Original assignee: Steinel Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2000-03-09
Also published as: DE19839044A1; EP1110429B1; DE59905345D1; EP1110429A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen eines Fluids, insbesondere eines Luftstroms, mit einer zur Aufnahme einer Heizwendel ausgebildeten Trägervorrichtung, die eine Mehrzahl von axial aneinander ansetzbaren, zum Herstellen mindestens eines durchgehenden, sich axial erstreckenden Strömungskanals für das Fluid ausgebildeten Trägerelementen aufweist, wobei vorgesehen ist: ein austrittsseitig vorgesehener, elektrischer Temperaturfühler, dessen Zuleitungen zu einem eintrittsseitigen Anschlußmodul an der Heizvorrichtung geführt sind, wobei das mit einer Steuerelektronik verbindbare Anschlussmodul einen elektronischen, der Heizvorrichtung individuell zugeordneten Speicherbaustein trägt, der zum nicht-flüchtigen Beschreiben mit individuellen Mess- und Prüfwerten der Heizvorrichtung, einschließlich eines individuellen Prüfwertes des Temperaturfühlers bei einer Betriebstemperatur, ausgebildet ist.

Description

BESCHREIBUNG

Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Heizvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so- wie ein Verfahren zum Betreiben einer Heizvorrichtung.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung in Form eines elektrischen Heizkörpers ist aus der EP 0 123 698 Bl der Anmelderin bekannt. Erstmals wies diese Vorrichtung einen aus einer Mehrzahl von Heizkörperelementen mit kreisförmigem Querschnitt zusammengesetzten Heizkörper auf, der eine durchgehende, zylindrische Mantelfläche anbietet, während im Innenraum des zylindrischen Körpers axiale Strömungskanäle für einen Luftstrom sowie diese Strömungskanäle querende Wendelelemente aus Heizdrahtmaterial vorgesehen sind. Im Ergebnis war mit dieser Vorrichtung aus dem Stand der Technik bereits eine kompakte Anordnung realisierbar, die hinsichtlich Fluiderwärmung und Strömungseigenschaften für das Fluid vorteilhafte Eigenschaften aufweist.

Jedoch hat sich insbesondere bei dieser Vorrichtung der mehrstufige, stückweise Aufbau einer Heizwendel als fertigungstechnisch aufwendig und in der Ansteuerung bzw. im Heizverhalten als problematisch erwiesen. So entstehen näm- lieh insbesondere durch die zwischen aufeinanderfolgenden, ringförmigen WendelSegmente Wärmebrücken, und darüber hinaus ist der Spannungsabfall entlang der Kette der aufeinanderfolgenden Wendelsegmente problematisch.

Ferner ist in dieser Druckschrift der Heizkörper als zylindrischer Körper mit i.w. homogener Außenfläche beschrieben, insbesondere jedoch die wärmeisolierte Montage dieses Kör- pers etwa in einem Kunststoffgehäuse eines Heissluftgeblä- ses gestaltet sich als schwierig und manuell aufwendig.

Schließlich weisen gattungsgemäße, bekannte Heizkörper den Nachteil auf, dass, montagebedingt bzw. durch unvermeidbare Streuungen im verwendeten Material, Toleranzen der Heizwendeln usw. eine Ansteuerung der Heizwendel bis zur theoretisch möglichen Grenzlast oder nahe dieser nicht möglich ist, da sonst innerhalb einer produzierten Serie zahlreiche Geräte durch Überhitzung vorzeitig unbrauchbar werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Heizvorrichtung im Hinblick auf ihre Heizeigenschaften, ihre mechanischen und Montageeigenschaften sowie hinsichtlich ihrer maximalen Ansteuerleistung weiter zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es die erfindungsgemäß vorgesehene, elektronische Speichervorrichtung, für die bevorzugt modulartig ausgebaute Heizvorrichtung konkret ge- messene, individuelle Parameter direkt am Modul festzuhalten und für eine spätere, elektronische Betriebssteuerung im Gerät, beispielsweise einem Heissluftgebläse, zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass insbesondere ein individueller Temperaturfühler-Messwert gemäß Prüfmessung des betreffenden Heizmoduls im Speicher abgelegt ist, so dass eine mit dem Heizmodul zu verbindende Steuerelektronik dann unter Berücksichtigung dieses individuellen Wertes das Gerät vollständig und bis zur Leistungsgrenze aussteuern kann, ohne dass es etwa zu nachteiligen Auswirkungen auf die Lebensdauer der Heizwendel durch Überbelastung kommt. Darüber hinaus bietet der Speicherbaustein in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, weitere, etwa län- der- oder versorgungsnetzspezifische Parameter vorzugeben, so dass eine vorgeschaltete, universell ausgerichtete Steuerelektronik dann mittels dieser Werte dem Benutzer ein individuell auf seine Bedürfnisse sowie auf die jeweiligen Bedingungen vor Ort, so etwa die Netzfrequenzen eines be- stimmten Landes, zugeschnittene Vorrichtung anbietet, ohne dass etwa ein Endbenutzer selbst mühsame und/oder fehlerträchtige Einstellungen vornehmen muss .

Im Ergebnis wird, insbesondere für hochwertige Geräte, der Bedienkomfort und die Leistungsdichte von gattungsgemäßen Heizvorrichtungen deutlich erhöht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So ist es besonders bevorzugt, die erfindungsgemäß verbindbare Steuerelektronik so auszubilden, dass diese dem Benutzer das Vorgeben einer für das zu erwärmende Fluid zu wählenden Solltemperatur ermöglicht, wobei dann die erfin- dungsgemäße Vorrichtung, durch den erfindungsgemäß aus- gangsseitig vorgesehenen Temperaturfühler, das Regeln der Ansteuerung bis zum Erreichen dieser Vorgabetemperatur ermöglicht. Dies erfolgt in ansonsten bekannter Weise durch übliche RegelVorgänge, die besonders bevorzugt auf digita- 1er Ebene mittels eines aktuellen Temperaturmesswertes

(gewonnen durch die Temperaturfühler) einerseits sowie des Vorgabewertes andererseits realisiert werden können.

Besonders bevorzugt ist es zudem, auch eine aktuelle Ist- bzw. eine Soll-Drehzahl des für den Fluidtransport notwendigen Lüftermotors einzubeziehen. Durch eine umfassende Regelung auf der Basis sowohl der Motor- als auch der Temperaturparameter wird damit zum einen in betriebssicher- heitserhöhender Weise sichergestellt, dass Überhitzungen, etwa durch zu geringe Motordrehzahl, nicht vorkommen können, und andererseits wird das Erreichen vorbestimmter Solltemperaturen, falls notwendig, durch Verringern des Luftstroms sichergestellt. Da, wie erwähnt, die vorliegende Erfindung die maximale Ausnutzung der Erwärmungsmöglichkeiten bzw. des Beheizungspotentials der Heizvorrichtung bezweckt, erscheint insbesondere für den Betrieb im Grenzbereich diese Regelung besonders zweckmäßig und vorteilha t .

Besonders bevorzugt ist zudem, dem Benutzer eine numerische Ausgabeeinheit zur unmittelbaren Temperaturanzeige (wahlweise Soll- und/oder Ist-Temperatur) anzubieten, da insbesondere professionelle Anwender eine derartige Infor- mation, etwa betreffend die tatsächlich erreichte Temperatur, für ihre Arbeit benötigen können. Dabei ist es weiter bevorzugt, diese Temperaturanzeige mit einem zeitlich abhängigen Umschaltmodus zu versehen.

Vorteilhaft ist ferner, dass der erfindungsgemäße Speicherbaustein zum Speichern einer elektronischen Kennung für eine Netzfrequenz, mit welcher die Heizvorrichtung zu betreiben ist, und/oder für ein Temperaturanzeigeformat (Grad Celsius, Grad Fahrenheit) zur Verarbeitung durch die Steue- relektronik beschreibbar ausgebildet ist.

In weiterbildungsgemäß vorteilhafter Weise ermöglicht die besondere Ausgestaltung der stegförmigen Abschnitte das gleichzeitige Führen und Halten eines durchgängig spiral- förmigen, gewendelten Heizelements, welches auf diesem Wege einfach montiert und gleichmäßig beheizt sowie von dem Fluid umströmt werden kann. Insbesondere im Temperatur- Grenzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der bei einer Schmelztemperatur der Temperaturwendeln überschritten werden würde, ist eine derartige Ausbildung vorteilhaft und erhöht Lebensdauer und Betriebssicherheit eines mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung realisierten Gerätes gegenüber dem Stand der Technik. Gleichzeitig bleibt jedoch die bewährte, konstruktive Realisierung der Strömungskanäle zwischen benachbarten, sich radial erstreckenden Streben eines Keramikkörpers zwischen einem außenliegenden Ringabschnitt und einem innenliegenden Mittelabschnitt, der, wei- ter bevorzugt, zusätzlich Kanäle für Zuleitungen od.dgl. aufweisen kann, erhalten.

Bevorzugt ist es dabei sowohl, dass die spiralförmige Heiz- wendel durchgängig ausgebildet ist und sich i.w. über die gesamte Länge des Strömungskanals erstreckt, oder aber die spiralförmige Heizwendel in axialer Richtung mehrstückig und separat ansteuerbar ausgebildet ist.

Ferner ist es zur Erhöhung der Heizleistung weiter bevorzugt, zwei Heizwendeln mit verschiedenen Außendurchmessern, die entlang derselben Achse angeordnet sind, durch die erfindungsgemäße Heizvorrichtung zu führen, wobei in diesem Fall die stegförmigen Abschnitte jeweils zwei benachbarte Ausnehmungen für eine innen- bzw. außenliegende Wendel aufweisen. Weiter bevorzugt ist eine solche Heizwendelanordnung, die zu der gewünschten Heizleistungserhöhung führt, durch getrennte, individuelle Ansteuerung der Einzelwendeln in ihrer Leistung einstellbar, wobei sich sowohl die be- schriebenen Ausführungen mit zwei sich über die gesamte Kanallänge des Strömungskanals erstreckenden Einzelwendeln bewährt haben, als auch, in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, Doppelwendelstücke, die separat angesteuert werden.

Besonders vorteilhaft gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist zudem die zylindrische Mantelfläche jeweils endseitig einen erhöhten Rand auf, realisiert durch entsprechende Ringabsätze an Endstücken der Trägerelemente. Hierdurch entsteht eine besonders einfach und fertigungstechnisch günstig mit einer Isolatorfolie od.dgl. Material bewickelbare Aufnahme, die dann für eine gute Wärmeisolation der so geschaffenen Anordnung in einem umgebenen Gerätegehäuse sorgt .

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der stegförmigen Abschnitte gemäß dem Wendelverlauf bzw. der Wendelsteigung der Heizwendel (n) ist es notwendig, die einzelnen Träger- elemente während der Montage besonders genau zueinander auszurichten, damit der Spiralverlauf der Wendel nicht unterbrochen wird. Diese notwendige Ausrichtung der Trägerelemente relativ zueinander wird erleichtert durch die wei- terbildungsgemäß vorgesehenen Zentrierstücke, die eine verdrehsichere Montage der einzelnen Trägerelemente erlauben.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung sorgt die mit der Heizwendel bzw. dem Temperaturfühler verbundene Steuerelektronik dafür, dass eine Leistungsregelung auf einen vorbestimmten elektrischen Leistungswert, insbesondere das Leistungsmaximum bzw. ein leicht unterhalb des Leistungsmaximums liegender elektrischer Leistungswert, geregelt wird. Genauer gesagt werden gemäß dieser vorteilhaf- ten Ausführungsform Regelungsmittel realisiert, die die Drehzahl des im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Lüftermotors automatisch so beeinflussen (erhöhen) , dass die Heizung den vorbestimmten Leistungswert, z.B. 5/6 der Maximal- leistung, aufnimmt. Besonders vorteilhaft ist eine solche Ausführungsform dann, wenn Vorsatzdüsen mit kleinem Öffnungsdurchmesser im Zusammenhang mit der vorliegenden elektrischen Heizvorrichtung am austrittseitigen Ende des Strömungskanals verwendet werden, da insbesondere durch eine Vorsatzdüse mit sehr kleinem Durchmesser die vom Gerät ab- gegebene Heizenergiemenge sinkt und durch die weiterbildungsgemäße Nachregelung der Lüfterdrehzahl, abhängig lediglich von der aufgenommenen Heizleistung, kompensiert werden könnte.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Heizkörpers gemäß einer ersten Ausführungs- form der Erfindung mit einer Mehrzahl scheibenförmiger Heizkörperelemente in montiertem Zustand (best ode) ;

Fig. 2: eine Perspektivansicht einer zur Verwendung in der Anordnung gemäß Fig. 1 einsetzbaren, eingängigen, stufenlosen Heizwende1;

Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein gebläsesei - tiges Endstück der Heizelementanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4: einen Längsschnitt durch ein Mittelstück der Anordnung gemäß Fig. 1 entsprechend einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IV- IV in Fig. 6 ;

Fig. 5: einen Längsschnitt durch ein auslasssei- tiges Endstück der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 6: eine Draufsicht auf ein scheibenförmiges

Heizkörperelement der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 bis Fig. 10: Teilschnitte der Strebenbereiche gemäß

Schnittlinien VII bis X in Fig. 6; Fig. 11: eine Doppelwendelanordnung mit einer innenliegenden und einer außenliegenden Heizwendel zur Verwendung in einer Heizvorrichtung gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform der Erfindung;

Fig. 12: eine alternative Ausführungsform zur Wendelanordnung der Fig. 11 mit einer vorderen (stromabwärts gelegenen) sowie einer hinteren (stromaufwärts gelegenen, jeweils bezogen auf ein Gebläse) Heizwendelanordnung aus innenliegender und außenliegender, parallelgeschalteter Heizwendel ;

Fig. 13: eine Perspektivansicht der Heizvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zur Aufnahme der Heizwendelanordnung gemäß Fig. 11 bzw. Fig. 12;

Fig. 14: eine Draufsicht auf ein scheibenförmiges Heizelement der Anordnung gemäß Fig. 13;

Fig. 15: eine Schnittansicht entlang der Schnitt- linie XV-XV in Fig. 14;

Fig. 16 bis

Fig. 19: Teilschnitte eines Strebenbereichs entlang der Schnittlinien XVI bis XXI in Fig. 14 mit dem Verlauf der Wendelkanäle in Streben des Heizkörperelements der Fig. 14 und

Fig. 20: ein Blockschaltbild eines Heissluftge- bläses mit elektrischen Steuer- und

Funktionskomponenten zur Steuerung und zum Betrieb der Heizanordnungen gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 13. Die Heizvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht aus einer Mehrzahl zylinderartig aneinandergereihter, scheibenförmiger Heizkörperelemente 10 (neun Elemente im Ausführungsbeispiel der Fig. 1), die jeweils, wie in Fig. 6 gezeigt, einen ringförmigen Außenbereich (Außenring) 12, einen scheibenförmigen Innenbereich 14 sowie eine Mehrzahl den Außenring 12 sowie den Innenbereich 14 verbindende, sich radial erstreckende Streben 16 aufweisen.

Ein einzelnes Heizkörperelement 10, wie in der Schnittansicht der Fig. 4 gezeigt, weist einen Außendurchmesser von ca. 35 mm auf und ist ca. 9 mm tief. Zur ergänzenden Ausrichtung der Elemente nebeneinander gemäß Fig. 1 ist man- telseitig eine Markierungsrille 31 vorgesehen, die sich bei korrekt aneinandersitzenden Einzelelementen 10 zu dem in Fig. 1 gezeigten, durchgehenden Strichmuster ergänzt.

Der Innenbereich 14 weist eine Mehrzahl i.w. kreisförmiger Durchbrüche 18 auf, die, in der Anordnung der Fig. 1, zueinander fluchtend ausrichtbar sind und so sich durch die Heizkörperanordnung der Fig. 1 längs erstreckende, durchgängige Kanäle ausbilden. Genauer gesagt weisen die bevorzugt aus keramischem Material gefertigten Heizkörperele- mente 10 einen vierkantförmigen Durchbruch 19 im Zentrum des Innenbereichs 14 auf, durch welchen ein in der Fig. 1 lediglich schematisch angedeutetes, vierkantförmiges Spannelement 20 geführt werden kann und so für einen festen, verdrehsicheren Halt der Mehrzahl von Elementen 10 sorgt. Darüber hinaus sind auf dem scheibenförmigen Innenbereich

14 jedes Heizkörperelements 10 vier kegelförmige Vorsprünge in Form von Zentrierspitzen 22 um den Mittelpunkt herum angeordnet, welche in jeweils zugeordnete Zentrierbohrungen eines in der Anordnung der Fig. 1 benachbarten Elements eingreifen und so für eine exakte Positionierung der einzelnen Elemente zueinander sorgen. Beidseits der Mehrzahl der Heizkörperelemente 10 in Fig. 1 sind Endstücke vorgesehen, und zwar ein eintrittseitiges (gebläseseitiges) Endstück 24, welches einem Gebläsemotor zur Förderung eines Fluids (bevorzugt Luft) durch die Heiz- körperanordnung hindurch, benachbart sitzt, sowie am gegenüberliegenden Ende ein austrittsseitiges Endstück 26. Beide Endstücke 24, 26 begrenzen auf diesem Wege die Heizkörperanordnung der Fig. 1, wobei, wie sich aus der Gegenüberstellung der Längsschnitte durch die Einzelelemente 10, 24, 26 der Fig. 3 bis 5 ergibt, sowohl das eintrittsseitige Endstück 24 als auch das austrittsseitige Endstück 26 jeweils einen Ringabsatz zu ihrer jeweiligen, außenliegenden Endfläche hin aufweisen. Ein Ringabsatz 28 des austritts- seitigen Endstücks 26 bildet dabei einen etwas geringeren Außendurchmesser aus, als ein Ringabsatz 30 des eintrittsseitigen Endstücks 24. Durch die Ringabsätze 28, 30 entsteht ein beidseits von einem Rand begrenzter, durch die Außenflächen der jeweiligen Heizkörperelemente 10 gebildeter Mantelabschnitt, welcher zum Bewickeln mit einer Iso- lierfolie ausgebildet und vorgesehen ist. Genauer gesagt ermöglicht es diese Anordnung, Isolierfolie kompakt, positionsgenau und mechanisch zuverlässig auf die Heizkörperanordnung der Fig. 1 aufzubringen, ohne dass hierfür gesonderte Vorkehrungen zur Führung oder Befestigung der Iso- lierfolie getroffen werden müßten.

Die in der Fig. 2 gezeigte, eingängige und stufenlose Heizwendel 32 verläuft im Inneren der Heizkörperanordnung der Fig. 1, und zwar werden die gewendelten Abschnitte der Heizwendel 32 durch an geeigneter Stelle in den Streben 16 der Heizkörperelemente 10 gebildete Ausnehmungen bzw. Durchbrüche geführt. Dieser Mechanismus ergibt sich aus der Abfolge der Teilschnittansichten gemäß Fig. 7 bis Fig. 10, welche den Verlauf einer in der jeweiligen Strebe 16 gebil- deten Ausnehmung 34 zeigen. Die Fig. 7 bis Fig. 10, die den Verlauf über einen Umfangswinkel von etwa 120° des Heizkörperelements 10 der Fig. 6 zeigen, verdeutlichen, wie die Ausnehmung 34 bzw. der verbleibende Steg 16 in Um- fangsrichtung aufeinanderfolgender Streben sich so kontinuierlich verändern bzw. verschieben, dass der Wendelform bzw. dem Wendelverlauf kontinuierlich gefolgt wird und die in das Heizkörperelement 10 eingelegte Heizwendel 32 durch die Abfolge der Streben in Umfangsrichtung stufenlos und spiralförmig entlang ihrer Steigung geführt und unterstützt wird. Insgesamt bildet so jedes scheibenförmige Heizkörperelement 10 eine Unterstützung für eine volle Umdrehung der Wendel 32, so dass durch Aneinandersetzen einer Mehr- zahl von Heizkörperelementen 10 eine entsprechend lange Wendel gehalten und geführt werden kann. Wie in der Fig. 2 gezeigt, können sowohl eine austrictsseitige Zuleitung 36 als auch eine eintrittsseitige Zuleitung 38 durch entsprechende Durchbrüche 18 des Heizkörperelements 10 längs der Erstreckungsrichtung der Heizkörperanordnung der Fig. 1 bis zum Anschlussende geführt werden, wobei die Durchbrüche 18, wie in der Fig. 6 gezeigt, hierfür geeignet auch in radialer Richtung Öffnungen aufweisen.

Ergänzend bietet die Anordnung der Heizkörperelemente 10 mit den Durchbrüchen im Innenbereich der jeweiligen Einzelelemente Kanäle für zusätzliche Leitungen, etwa für einen am austrittsseitigen Endstück 26 vorsehbares Thermoelement, an, dessen Zuleitungen dann in entsprechender Wei- se am eintrittsseitigen Ende mit zugehöriger Auswerteelektronik verbunden werden können.

Im betriebsfertigen Gerät verläuft die in der Fig. 2 gezeigte Wendel, in der oben beschriebenen Weise geführt, im Bereich der Streben 16 zwischen Außenring 12 und Innenbereich 14 eines jeweiligen Heizkörperelements. Damit ist sichergestellt, dass Luft, die in Pfeilrichtung 42 in das eintrittsseitige Ende der Heizkörperanordnung der Fig. 1 eintritt, durch den vom Außenring 12 und Innenbereich 14 begrenzten, hohlzylindrischen Bereich geleitet wird, mit optimierter Angriffsfläche die Wendel umströmen kann und so mit bestem Wirkungsgrad aus der Anordnung, auf eine Aus- trittstemperatur von z.B. 600° beheizt, austreten kann. Durch die stufenlose Ausbildung der Heizwendel findet darüber hinaus eine gleichmäßige, brückenlose Beheizung dieser Wendel und damit des Luftstroms statt, wodurch insbesondere die Lebensdauer der Vorrichtung beträchtlich erhöht werden kann. Schließlich ist es zudem weiterbildungsgemäß möglich, zum austrittseitigen Ende der Anordnung hin -- da dort bereits erwärmte Luft fließt -- eine geringere Wicklungsbzw. Wendeldichte der Wendel vorzusehen, als auf der Eintrittsseite, wobei, weiter bevorzugt, diese Variation ent- lang der Wendelausdehnung auch stufenlos erfolgen kann.

Unter Bezug auf die Fig. 11 bis 19 wird im weiteren eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die insoweit als beste Ausführungsform (best mode) an- gesehen wird.

Die in Fig. 13 in der Perspektivansicht montiert gezeigte zweite Ausführungsform besteht, analog der ersten Ausführungsform, aus einer Aneinanderreihung einzelner Heizkör- perelemente 44, die mittels einer Markierungslinie 46 zueinander ausgerichtet sind und beidends von einem an- schlussseitigen Endstück 48 bzw. einem austrittsseitigen Endstück 50 begrenzt werden. Wiederum bilden hier beide Endstücke 48, 50 einen Rand für eine zwischenliegende, durchgehende Mantelfläche aus, die in der vorbeschriebenen

Weise mit Isolierpapier umwickelt werden kann. Geometrisch unterscheidet sich die Anordnung der Fig. 13 von der Vorrichtung nach Fig. 1 durch einen etwas grösseren Außendurchmesser der mittleren Heizkörperelemente 44, nämlich im beschriebenen Ausführungsbeispiel ca. 45 mm, sowie durch eine etwas andere Anordnung von im Innenbereich 52 eines jeweiligen Einzelelementes liegender Durchbrüche 54 für die Zuleitungen zu den Heizelementen. Genauer gesagt sieht diese Ausführungsform vor, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, dass eine (Fig. 11) bzw. zwei (alternative Ausführungsform Fig. 12) Doppelwendel (n) für die Erwärmung des Luftstroms zwischen Innenbereich und au- ßenliegendem Ringabschnitt der jeweiligen Heizkörperelemente 44 sorgen. Wie nämlich anhand der Schnittansicht der Fig. 15 durch ein mittleres Heizkörperelement 44 gezeigt (bei einem Durchmesser von 45 mm ist das Element im gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 8 mm dick), können im Bereich der Streben 58, die den Ringabschnitt 56 mit dem Innenbereich 52 verbinden, zwei Wendeln mit unterschiedlichem Wendeldurchmesser geführt werden, und die Streben 58 weisen hierfür entsprechend wendeiförmig verlaufende bzw. um- fangsweise abgestufte Ausnehmungen 60 auf. Wie die Abfolge der Fig. 16 bis 19 entlang der Umfangsrichtung der Fig. 14 verdeutlicht, ist zudem die Steigung einer innenliegenden Wendel 59, erkennbar durch innenliegende Ausnehmungen 60_a, geringer als die Steigung einer außenliegenden Wendel 61, geführt in zugehörigen, äußeren Ausnehmungen 60_b in den je- weiligen Streben 58. Auch hier ist jedoch erfindungsgemäß realisiert, dass die Wendeln kontinuierlich und stufenlos geführt werden können; im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 jedoch in zwei Abschnitten, die in einem vorderen, austrittseitigen Doppelwendelabschnitt 62 und einem hinteren, gebläseseitigen (eintrittseitigen) Doppelwendelabschnitt 64 aufgeteilt sind und jeweils aus einer Parallelschaltung von innerer und äußerer Wendel bestehen. Die Zuführung des Fluids erfolgt wiederum aus der Richtung der Anschlüsse bzw. Zuleitungen zu den Wendeln.

Wie die Draufsicht auf ein Element 44 der Fig. 15 verdeutlicht, ist durch die Doppelwendelheizung die Anzahl der Zuleitungen höher, und entsprechend erhöht sich die Anzahl der im Innenbereich 52 vorgesehenen Durchbrüche 54. Wie zu- dem aus Fig. 14 bzw. Fig. 15 zu erkennen ist, findet, analog der Zentrierkegel der Fig. 6, ein Ausrichten benachbarter Heizkörperelemente 44 zueinander zur Anordnung der Fig. 13 mittels kegelstumpfförmiger Erhebungen 66 statt, die um den Umfang verteilt, auf dem Ringabschnitt 56 vorgesehen sind und in der dargestellten, nicht radial symmetrischen Anordnung eine eindeutige Fixierung der Einzelelemente zueinander in Umfangsrichtung definieren.

In montiertem Zustand der Fig. 13 nimmt die gezeigte Anordnung der Heizkörperelemente entweder die einstückige Doppelwendel der Fig. 11, oder aber die geteilte Doppelwendel der Fig. 12 auf, wobei durch entsprechende Verschaltung bzw. Ansteuerung dieser Wendelanordnungen jeweils zwei Leistungsstufen aktiviert werden können: Hinsichtlich der Fig. 11 würde eine erste (niedrige) Heizstufe das Aktivieren lediglich der inneren Heizwendel 59 vorsehen, und auf einer zweiten, höheren Heizstufe würde dann die Parallelschaltung beider Heizwendeln 59, 61 aktiviert werden.

Dagegen besteht bei der Fig. 12 sowohl der hintere als auch der vordere Doppelwendelabschnitt 64, 62 jeweils bereits aus einer Parallelschaltung der entsprechenden Wider- Standsheizelemente, und entsprechend würde eine erste Heizstufe das Aktivieren eines der beiden Doppelwendelabschnitte vorsehen, um dann bei Volllast in einer zweiten Heizstufe den jeweils anderen zusätzlich zu aktivieren.

Eintrittsseitig (d.h. auf den Lüftermotor gerichtet) weisen die vorbeschriebenen Ausführungsformen einen in den Fig. nicht gezeigten Anschlusskopf auf, welcher, neben geeigneten Steckerstiften zum Anschluss des jeweiligen Heizkörpers an die zugeordnete Elektronik, ein EEPROM als mit den elek- trischen und Prüfdaten einer jeweiligen Vorrichtung beschriebenes Speicherelement trägt. Genauer gesagt sind in diesem elektronischen Speicherbaustein individuelle Daten hinsichtlich Heizungstyp (einstufig/zweistufig, eine Wendel bzw. zwei Wendeln), Temperaturparameter (z.B. Anzeige in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit) , weitere Abgleichwerte (konkretes Temperaturverhalten) und Produktionsdaten gespeichert. Am diesem Anschlusskopf gegenüberliegenden Ende sitzt austrittsseitig ein in den Fig. nicht gezeigtes Ther- moelement, dessen Temperaturinformation dann ebenfalls über den Anschlusskopf abgegriffen werden kann.

Unter Bezug auf das Blockschaltbild der Fig. 20 wird im weiteren die elektrische Beschaltung sowie die Steuerung bzw. der Signalfluss beim Betrieb der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschrieben, wobei die in der Fig. 20 gezeigte Elektronik 68 auf einem geeigneten Träger, etwa einer Platine, im Gehäuse eines Heissluftgebläses enthalten ist und elektrisch mit den Anschlüssen am Heizmodul 70

(genauer: dem Anschlusskopf an den in den Fig. 1 bzw. 13 gezeigten Anordnungen) kommuniziert. In den Fig. sind die

Komplexe "Elektronik" 68 bzw. "Heizmodul" 70 durch jeweils gestrichelte Linien voneinander abgegrenzt, wobei zur Elek- tronik 68 auch noch der Lüftermotor 72 in Form eines bürstenlosen DC-Motors gerechnet wird (der im montierten Zustand Luft durch die beschriebenen Anordnungen leitet) , ferner eine Motorsteuereinheit 74 zur elektronischen An- steuerung des Motors 72 sowie zur Erfassung einer Ist-Dreh- zahl des Motors n_ist, die entsprechende Halbleiterbauelemente, ein Schaltnetzteil und ein Steuer-ASIC für den Motor aufweist und in nachfolgend zu beschreibender Weise von einem zentralen, prozessorgesteuerten Regelkreis angesteuert wird. Eine Heizungs-Steuereinheit 76 weist Triacs zum Schalten der Heizwendel sowie Optokoppler zur Nulldurch- gangsdetektion auf, um den EinschaltZeitpunkt mit hinreichender Genauigkeit bestimmen zu können.

Genauer gesagt wirkt die Steuereinheit 76 mit dem ersten Heizstrang 78 und einem zweiten Heizstrang 80 zusammen (im Fall des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 entfällt der zweite Heizstrang; im Fall der Fig. 12 für das zweite Ausführungsbeispiel bedeuten die Heizstränge die innere bzw. äußere Heizwendel 59, 61, und im Fall der Fig. 12 den vor- deren bzw. hinteren Doppelwendelabschnitt 62, 64).

Das Heizmodul 70 ist in der Realisierung der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 13 so dimensioniert, dass die Oberflächentemperatur des Heizdrahtes für die Wendeln nahe an dessen Schmelzpunkt liegt, so dass es zur Aufrechterhaltung einer zu garantierenden Betriebsdauer notwendig ist, dass jede individuell gefertigte Heizanordnung an der je- weils heissesten Stelle von einem Prüfgerät vermessen wird, wobei dann die so erfassten, spezifischen Eigenschaften der Heizung für die elektronische Ansteuerung bzw. die Parame- trisierung des Betriebsverfahrens zugänglich gemacht werden können. Aus diesem Grund ist der vorerwähnte EEPROM, Be- zugszeichen 82 im Blockschaltbild der Fig. 20, unmittelbar am Heizmodul vorgesehen und enthält die jeweils produktspezifischen Daten wie folgt:

Nach der Vermessung auf einem Prüfplatz ist vor allem der Messwert einer Thermoelementspannung eines ebenfalls am Heizmodul vorgesehenen, als Cr-Ni-Cr-Thermoelement realisierten Thermoelements 84 bei einer Temperatur von z.B. 600°C (maximale, gewünschte Betriebstemperatur) an der jeweils heissesten Stelle gespeichert. Darüber hinaus sind in dem Speicherbaustein folgende technische Informationen abgelegt: Ein Kenner für das Versorgungsnetz bzw. die Netzfrequenz eines vorgesehenes Betriebslandes, da, wie nachfolgend noch zu erläutern sein wird, die Ansteuerung für die Motoreinheit bei Betreiben an einem 50 Hz-Netz gegen- über einem 60 Hz-Netz verändert erfolgt. Darüber hinaus ist ein Wert für die Raumtemperatur angegeben, welcher bei einer Temperaturmessung ohne Heizbetrieb angezeigt wird (Anzeige-Offset) ; es ist ein Indikator vorhanden, ob eine an späterer Stelle zu erläuternde, zentrale Steuereinheit für die Temperaturanzeige die auszugebende Temperaturwerte in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit aufbereiten muss, es sind darüber hinaus weitergehende Reglerparameter für verschiedene Motordrehzahlbereiche gespeichert, die die zentrale Steuereinheit zur Motorregelung verwendet, und es findet mittels vorgegebener Parameter eine Vorgabe zur Steuerung der Trägheit einer Anzeigesteuerung statt . Ferner enthält der Speicherbaustein 82 einen Referenz -Temperaturwert für eine Temperaturkompensation mittels eines Kompen- sations-Messelementes 86 (das Thermoelement 84 erzeugt als Thermospannung einen Messwert relativ zu einer Vergleichs - stelle. Da jedoch diese Referenzpunkt bei Betrieb des Gerätes erwärmt wird, kann mittels des Kompensations-Messele- ments 86, z.B. einem NTC, die Temperatur dieser Vergleichsstelle gemessen werden, um den entstehenden Fehler zu kompensieren) .

Weitere, individuell einem Heizmodul zugeordnete Parameter sind Angaben über einen Heizungstyp (ein bzw. zwei Heizstränge) , Dauer einer Anzeige eines von einem Benutzer einzustellenden Temperatur-Sollwertes (statt eines permanent angezeigten Temperatur-Istwertes) , eine automatische Drehzahlabsenkung bei hohen Temperaturwerten sowie weitere Sta- tusangaben. Im Ergebnis stellt der spezifisch programmierte Speicherbaustein 82 sämtliche heiz- und temperaturrelevanten Parameter bereit, um der angeschlossenen Elektronik 68 die Basis für eine Motor- und Heizungsregelung zu bieten, die die Belastbarkeit der Heizwendeln maximal ausnutzt und trotzdem keinen unbeabsichtigten Verschleiss des Materials herbeiführt. Bei diesem individuell für jedes Heizmodul erstellten Speicherbaustein ist, wie erwähnt, die wichtigste Information die konkret gemessene Thermoelementspannung des Ni-CrNi -Elements 84 bei maximaler Betriebstemperatur.

Die Heizeinheit 70 wird von einer in dem Elektronikmodul 68 vorgesehenen, zentralen Steuereinheit gemäß den Vorgaben des Benutzers bzw. den im Speicherbaustein 82 abgelegten Parametern angesteuert, wobei die Steuereinheit, in der Fig. 20 durch die gestrichelte Linie 88 angedeutet, die folgenden Funktionskomponenten aufweist (diese können sowohl durch dezidierte Hardware-Schaltungen realisiert sein, wie dem Fachmann unmittelbar klar ist, oder aber Funktionalitäten eines mit entsprechender Software versehenen Mikro- Controllers od. dgl . Prozessorelements sein). Ein Abgleich- und Prüfmodul 89 empfängt die Parameterdaten des EEPROM 82 aus dem Heizmodul und lädt darüber hinaus weitere, von einem separaten EEPROM 90 gelesene Parameter und Vorgaben. Nach Durchführen einer Abgleich- und Plausibilitätsprüfung nach Betriebsbeginn des in Fig. 20 gezeigten Heissluftge- räts, die bei einem kritischen Fehler zum Abschalten der Heizung und zur Ausgabe einer Servicemeldung auf einem An- zeigebaustein 92 (Anzeigemodul mit zugehörigem Ausgabe- Controller) führt, beginnt die Heizungs- und Motoransteuerung, wobei zu diesem Zeitpunkt bereits geprüft worden ist, ob eine Heizung auf das Gerät gesteckt ist, welche Konfiguration diese Heizung besitzt und welche konkreten Temperaturparameter bei dieser Heizung gemessen und gespeichert worden sind.

Über eine Verstärkereinheit 94 wird eine aktuelle, vom Thermoelement 84 abgegebene Thermospannung verstärkt und einem A/C-Wandler 96 als Ist-Temperatur T_lβt zugeführt. Der A/C-Wandler der zentralen Steuereinheit 88 empfängt darüber hinaus einen extern vom Bediener vorgegebenen Temperatur- sollwert T_soll sowie einen Drehzahl -Sollwert n_βoll . Weiterhin wird eine Kompensationstemperatur T_comp des Kompensations- messelements 86 eingelesen. Schließlich empfängt der AD- Wandler 96 noch die aktuelle Motordrehzahl n_iBt der Motor- steuereinheit 74, wobei mittels einer Fehlererkennungseinheit 98, die einer Motorregelungseinheit 100 nachgeschaltet ist, eine Überwachung der tatsächlichen Motordrehzahl n_ιst durchgeführt wird. Sollte nämlich etwa die Drehzahl des Motors, z.B. durch Verschmutzung oder Fremdkörper auf dem Schaufelrad, zu weit absinken und damit einen notwendigen Luftfluss durch den Heizkörper nicht mehr ermöglichen, schaltet die zentrale Steuereinheit 88 die Heizstränge 78 und ggf. 80 ab und gibt auf der Anzeigeeinheit 92 eine entsprechende Fehler- bzw. Servicemeldung aus. Eine im bidirektionalen Datenaustausch mit der Motorregelungseinheit 100 dargestellte Temperaturregelungseinheit 102 ist als digitaler PI-Regler realisiert. Eine Interaktion zwischen der Motorregelung 100 und der Temperaturrege- lung 102 erfolgt insoweit durch gegenseitige Beeinflussung, als etwa eine Erhöhung der Motordrehzahl eine Änderung des Regelverhaltens für die Temperatur bewirkt, und eine Erhöhung der Temperatur eine Absenkung der Motordrehzahl, da die Luftmengeleistung des Lüftermotors so groß ist, dass die Temperaturregelung ohne eine automatische Absenkung der Motordrehzahl bei hohen Solltemperaturen nicht in der Lage wäre, die geforderte Temperatur einzustellen.

Der Benutzer kann entsprechend durch Vorgeben einer Soll- temperatur, die auf der Anzeigeeinheit 92 in Form einer digitalen, mehrstelligen (z.B. 7-Segment-Anzeige) Anzeigeeinheit dargestellt wird, einen gewünschten Temperaturwert der aus dem Gerät austretenden Heissluft vorwählen, und es wird dann durch die zentrale Steuereinheit 88 gemäß aktuell er- fasstem Temperatur-Istwert T_ist die Steuerleistung für die Heizung erhöht, bis der vorgegebene Sollwert erreicht ist. Daraufhin wird im Wege einer Regelschleife die Temperatur auf dem gewünschten Pegel gehalten. Je nach Vorgabe ermöglicht es das Anzeigemodul 92, den von dem Bediener einge- stellten Sollwert für eine vorbestimmte Zeit seit der Bedienung eines Stellelements anzuzeigen, bis zurück in einen Anzeigemodus für eine tatsächliche Ist-Temperatur T_ist zurückgeschaltet wird.

Auf die beschriebene Weise ist es somit möglich, mit einem einsträngigen Heizmodul (Ausführungsbeispiel der Fig. 1) ein Heissluftgerät einer Leistung von etwa 1.700 Watt zu realisieren, während ein zweisträngiger Apparat (Fig. 13) eine Heizleistung von etwa 3.400 Watt bei, wie oben be- schrieben, kompakten Abmessungen und langer Lebensdauer im Dauerbetrieb, ermöglicht . Gemäß einer weiteren, bevorzugten Realisierungsform der vorliegenden Erfindung findet eine Ansteuerung der ein- oder zweisträngigen Heizwendeln bei Minimierung etwaiger Netzstörungen und Netzrückwirkungen statt. Zu diesem Zweck wird die gesamte Last für jeden Heizstrang jeweils während vollständiger Halbwellen der VersorgungsSpannung geschaltet, wobei, in Abhängigkeit von einem jeweiligen Schaltmuster, eine stufenweise Leistungsstellung durch Steuerung dieses die ein- bzw. ausgeschalteten Halbperioden angeben- den Schaltmusters erfolgen kann. Genauer gesagt wird ein Schaltmuster innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode T = k x 3.000 / [Netzfrequenz in Hz] gewählt, wobei k eine ganzzahlige, natürliche Zahl > = 2 ist und das Schaltmuster innerhalb jeder Periode T konstant bleibt. Für eine Netz- frequenz von 50 Hz ist damit eine Zeitperiode T = 60 ms oder ein ganzzahliges Vielfaches davon, und innerhalb dieser 60 ms werden jeweilige Halbwellen ein- oder zweisträn- gig so geschaltet, dass der gesamte, geschaltete Gleichlei- stungsanteil innerhalb einer Periode Null bleibt. Während bei nur einem Heizstrang hierdurch vier realisierbare Schaltstufen (0, 1/3, 2/3, voll) entstehen, ergeben sich bei einer Heizung mit zwei unabhängig voneinander geschalteten Strängen (jedoch während derselben Periode T) insgesamt sieben Leistungsstufen durch Variation des Schaltmu- sters für jeweils ganze, geschaltete Halbwellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Regelung vorgesehen, die insbesondere bei einem Gebrauch einer Vorsatzdüse mit kleinem Durchmesser vor dem Fluidaustritt dafür sorgt, dass durch eine solche, den Austrittsquerschnitt verringernde Düse die abgegebene Heizenergiemenge nicht absinkt.

Dieser Weiterbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die von der vorliegenden elektrischen Heizvorrichtung auf ein Werkstück transportierbare (Wärme-) Energiemenge i.w. von der zugeführten elektrischen Leistung sowie von dem vom Lüfterrad erzeugten dynamischen Druck im Heizelement abhän- gig ist; der dynamische Druck ist dabei ein Maß dafür, wieviel Fluid (Luft) bei einem vorbestimmten Auslassquerschnitt von dem Lüfterrad transportiert werden kann. Bei sinkender Drehzahl des Lüfterrades sinkt (in der prakti- sehen Realisierung fast proportional) der dynamische Druck innerhalb des Heizelementes und somit die auf das Werkstück übertragbare Wärmeenergiemenge bei konstanter Temperatur. Benutzt ein Anwender nunmehr eine Vorsatzdüse mit einem sehr kleinen Durchmesser (also einem entsprechend kleinen Auslassquerschnitt) , sinkt die vom Gerät abgegebene Energiemenge nochmals, da durch die Querschnittsverkleinerung der Düse bei konstant gehaltenem Innendruck die geförderte Luftmenge sinkt und entsprechend der Regler die Leistungsaufnahme der Heizwendel verringert, da er nun mit einer kleineren elektrischen Leistung die geforderte Temperatur einstellen kann.

Gegenstand der beschriebenen Weiterbildung mittels des Lüfterrad-Regelungskonzeptes ist es nunmehr, automatisch die Lüfterdrehzahl soweit zu erhöhen, dass die Heizung im Mittelwert z.B. 5/6 der maximalen elektrischen Heizleistung aufnimmt. Solange der aktuelle Motordrehzahlwert unterhalb der eigentlich eingestellten Solldrehzahl liegt und die Ansteuerung der Heizwendel nicht mehr als 5/6 der Maximallei - stung zur Temperatursteuerung verwenden muss, wird durch einen Regelkreis in der zentralen Steuereinheit die Drehzahl automatisch bis an das maximal mögliche Produkt aus Luftmenge und elektrische Heizleistung auf- bzw. angeregelt.

Würde beispielsweise bei voreingestellter, maximaler Solldrehzahl und einer Temperatur von 600°C durch den Anwender die zentrale Steuereinheit (Micro-Controller) ansonsten die Motordrehzahl auf einen festen, voreingestellten Wert ab- senken, der bei normalem Betrieb der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung der maximale mögliche Drehzahlwert bei der geforderten Temperatur ist, würde hier bei Verwendung einer kleinen Vorsatzdüse die aufgenommene elektrische Leistung sinken, da die geförderte Luftmenge sinkt und somit die Temperaturregelung die elektrische Leistung der Heizung reduziert .

Die weiterbildungsgemäß vorgesehene Drehzahlregelung würde bei denselben Einstellungen im normalen Betrieb (d.h. ohne Vorsatz) in derselben Weise funktionieren, dagegen jedoch bei Verwendung einer Vorsatzdüse mit kleinem Querschnitt dazu führen, dass die Steuereinheit die Turbinendrehzahl solange erhöht, bis etwa 5/6 (Beispielwert) der gesamten Heizleistung im Mittel erreicht sind, oder die Solldrehzahl gleich der Istdrehzahl ist.

Auf diese Weise kann auf effektive und steuerungstechnisch leicht zu implementierende Weise der üblicherweise mit der Verwendung von engen Auslassdüsen verbundene Effekt einer Reduzierung der zur Verfügung stehenden Heizenergie ausgeglichen werden.

Im Ergebnis ermöglicht es die beschriebenen Steuerschaltungsvarianten zusammen mit einem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele für das Heizmodul, eine Heizvorrichtung für ein Fluid, insbesondere ein Heissluftgebläse, zu schaffen, welches in ausserordentlich leistungsfähiger bei noch kompakter Bauweise hohe Heizleistungen mit einer genauen Temperaturregelung, die in überaus benutzerfreundlicher Weise mit einer von dem Benutzer einzustellenden Solltemperatur arbeitet, zu kombinieren. Heizmodulspezifi- sche Parameter und Temperaturdaten gestatten in diesem Zu- sammenhang maximale Steuerleistungen, ohne die Lebensdauer der hochbelasteten Heizstränge zu gefährden.

Claims

PATENTANSPRUCHE

1. Elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen eines Fluids, insbesondere eines Luftstroms, mit einer zur Aufnahme einer Heizwendel (32) ausgebildeten Trägervorrichtung, die eine Mehrzahl von axial aneinander ansetzbaren, zum Herstellen mindestens eines durchgehenden, sich axial erstreckenden Strömungskanals für das Fluid ausgebilde- ten Trägerelementen (10; 44) aufweist, gekennzeichnet durch einen austrittsseitig vorgesehenen, elektrischen Temperaturfühler (84) , dessen Zuleitungen (40) zu einem eintrittseitigen Anschlußmodul an der Heizvorrichtung geführt sind, wobei das mit einer Steuerelektronik verbindbare Anschlussmodul einen elektronischen, der Heizvorrichtung individuell zugeordneten Speicherbaustein (82) trägt, der zum nicht-flüchtigen Beschreiben mit individuellen Mess- und Prüfwerten der Heizvorrichtung, einschließlich eines individuellen Prüfwertes des Temperaturfühlers bei einer Betriebstemperatur, ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen des elektrischen Temperaturfühlers in axialer Richtung durch zugeordnete Durchbrüche (18; 54) der Trägerelemente (10; 44) hindurch zum Anschluss- modul geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Heizwendel verbundene Steuerelektronik (68) zum Einregeln einer von einem Benutzer vorgebbaren Solltemperatur für das Fluid in Abhängigkeit von dem individuellen Prüfwert sowie eines aktuellen Temperatursignals des Temperaturfühlers (84) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik zum Erfassen einer Drehzahl eines das Fluid durch die Heizvorrichtung bewegenden Lüftermotors (72) und zum elektroni- sehen Regeln der Fluidtemperatur in Abhängigkeit sowohl von einer tatsächlichen Ist -Drehzahl als auch einer vorgebbaren Solldrehzahl des Lüftermotors ausgebildet ist .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit der Steuerelektronik verbundene Anzeigeeinheit (92) , die zum numerischen Ausgeben einer aktuellen Ist- und/oder einer von einem Benutzer vorgebbaren Solltemperatur des Fluids ausgebildet ist und bevorzugt in Abhängigkeit von einem im Speicherbaustein (82) gespeicherten Parameter die Temperaturen in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit ausgibt, wobei weiter bevorzugt eine manuell betätigbare Einheit zum Vorwählen einer Solltemperatur für das Fluid vorgesehen ist, wo- bei die Anzeigeeinheit (92) als Reaktion auf eine manuelle Betätigung der Vorwahleinheit für einen vorbestimmten Zeitraum zum Anzeigen der Solltemperatur und daraufhin zum Umschalten und zum Anzeigen der Ist -Temperatur ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Strömungskanal bestimmende, stegförmige Abschnitte (16; 58) der Trägerelemente (10; 44) Ausnehmungen (34; 60) zum Halten und Führen einer spiralförmigen Heizwendel aufweisen, die, entlang einer Umfangsrichtung der Trägerelemente, aufeinanderfolgend so ausgebildet und bemessen sind, dass die Aufnehmungen einer konstanten Steigung der Heizwendel kontinuierlich über eine Mehrzahl benachbarter Triggerelemente folgen.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stegförmigen Abschnitte der Trägerelemente zum Halten und Führen von zwei Heizwendeln (59, 61) ausge- bildet sind, die axial zueinander angeordnet sind, unterschiedlich grosse Spiraldurchmesser aufweisen und bevorzugt separat mit elektrischer Betriebsspannung ansteuerbar sind.

8. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Heizvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerung mindestens einer Heizwendel der elektrischen Heizvorrichtung mit einem Wechselstrom durch Ein- oder Ausschalten des Wechselstroms mit vollen Halbperioden und während dieser erfolgt, wobei ein Schaltmuster des Ein- oder Aus- schaltens so gebildet ist, dass innerhalb aufeinanderfolgender Zeitperioden T = k x 3.000/f mit k = ganze natürliche Zahl > 2 und f = Frequenz des Wechselstroms, der eingeschaltete Gleichstromanteil zu Null wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb derselben Zeitperiode T zwei Heizwendeln un- abhängig voneinander geschaltet werden, wobei der kumulierte eingeschaltete Gleichstromanteil beider Wendeln zu Null wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine innenliegende und eine außenliegende von zwei entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichteten, spiralförmigen Heizwendeln geschaltet werden, oder dass eine stromabwärts sowie eine stromaufwärts liegende Doppel - wendel, die entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, geschaltet werden.