WO2015150188A1 - Heizeinrichtung, haushaltsgerät und verfahren - Google Patents

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WO2015150188A1
WO2015150188A1 PCT/EP2015/056405 EP2015056405W WO2015150188A1 WO 2015150188 A1 WO2015150188 A1 WO 2015150188A1 EP 2015056405 W EP2015056405 W EP 2015056405W WO 2015150188 A1 WO2015150188 A1 WO 2015150188A1
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WO
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insulating layer
substrate
heating device
pores
moisture
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PCT/EP2015/056405
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Inventor
Alexander Dinkel
Sebastian Matzinger
Klemens Roch
Philipp Schaller
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BSH Hausgeräte GmbH
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Publication date
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    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
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    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material

Definitions

  • Heating device household appliance and process
  • the present invention relates to a heating device, a household appliance and a method.
  • Household appliances may have a heating device for heating a fluid such as air, steam, rinsing liquor or water.
  • a heating device for heating a fluid such as air, steam, rinsing liquor or water.
  • EP 1 672 958 A2 describes such a heating device in the form of a pipe heater.
  • the tube heater comprises a metallic substrate, a heating conductor and an electrically insulating insulating layer arranged between the heating conductor and the substrate. In order to prevent direct contact of the fluid to be heated with the heating conductor, this is encapsulated together with the insulating layer.
  • an object of the present invention is to provide an improved heater.
  • a heating device for a domestic appliance having a substrate which has a first side facing a fluid to be heated and a second side facing away from the fluid to be heated, a planar heating conductor and an insulating layer arranged between the second side of the substrate and the planar heating conductor having pores proposed.
  • the pores are sealed with a moisture-impermeable coating.
  • the heating conductor is therefore preferably non-encapsulated or uncoated.
  • the first side of the substrate may also be referred to as the usage page.
  • the second side of the substrate may also be referred to as the heating side.
  • the substrate may be a wall of a receiving area of the household appliance.
  • the fluid to be heated may be air, vapor, water or rinse liquor.
  • the substrate is preferably metallic.
  • the substrate may be made of a steel sheet.
  • the pores have a respective wall bounding them, wherein the moisture-impermeable coating is applied to the respective wall.
  • the insulating layer is particularly porous. That is, the insulation layer has a plurality of micropores. The pores may be closed or interconnected.
  • the moisture-impermeable coating is applied to the respective wall of the cavities in a sol-gel process.
  • sol-gel process is understood as meaning a process for preparing non-metallic inorganic or hybrid-polymeric materials from colloidal dispersions, the so-called sols.
  • the insulating layer is a ceramic layer.
  • the insulating layer may be an aluminum oxide layer.
  • the insulating layer may be an aluminum oxide layer.
  • aluminum oxide as a coating material is particularly cost-effective.
  • the planar heating conductor and / or the insulating layer are sprayed onto the substrate in a thermal spraying process.
  • thermal spraying processes molten bath spraying, arc spraying, flame spraying, high-speed flame spraying, detonation spraying, cold gas spraying and / or laser spraying.
  • the insulating layer is an amorphous vitreous layer.
  • the insulating layer is a water glass layer.
  • such a water glass layer does not have conductivity-promoting glass components such as sodium, calcium or the like.
  • the waterglass layer may be applied in a sol-gel process.
  • the planar heating conductor is made of a CrNi and / or a FeCr steel. As a result, a high corrosion resistance of the planar heating element is achieved. The operational reliability of the heater is thereby improved.
  • the household appliance may be a dishwasher, a washing machine, a tumble dryer, a cooking appliance such as an oven or steamer, a kettle, a boiler, a water heater or the like.
  • the heater may be part of the household appliance.
  • a method of manufacturing a heater for a household appliance comprising the steps of: providing a substrate having a first side and a second side; Applying a pore-containing insulating layer to the second side of the substrate; Applying a planar heat conductor to the insulating layer; Sealing the pores of the insulating layer with a moisture impermeable coating; and mounting the substrate together with the insulating layer and the heating conductor such that the first side of the substrate faces a fluid to be heated and the second side of the substrate is remote from the fluid to be heated.
  • the moisture-impermeable coating is applied to walls of the pores of the insulating layer.
  • the liquid-impermeable coating is applied in a sol-gel process.
  • the insulating layer and / or the planar heating conductor are applied in a thermal spraying process.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a household appliance
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a heating device of the household appliance according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a further schematic sectional view of the heating device according to FIG. 2;
  • Fig. 4 shows schematically a method of manufacturing the heating device according to Fig. 2;
  • FIG. 5 shows a further schematic sectional view of the heating device according to FIG. 2
  • FIG. and FIG. 6 shows a further schematic sectional view of the heating device according to FIG. 2.
  • the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.
  • the household appliance 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a household appliance 1.
  • the household appliance 1 can be, for example, a dishwasher, a washing machine, a tumble dryer, a cooking appliance such as an oven or a steamer, a kettle or the like.
  • the household appliance 1 has a receiving area 2 which can be closed by a door 3.
  • the receiving area 2 and the door 3 may form a receiving chamber 4 of the household appliance 1.
  • the receiving chamber 4 may be, for example, a rinsing chamber or a cooking chamber of the household appliance 1.
  • the receiving area 2 can be arranged inside a housing of the household appliance 1.
  • the door 3 is shown in Figure 1 in its open position. By pivoting about a provided at a lower end of the door 3 pivot axis 5, the door 3 can be closed or opened.
  • the receiving area 2 has a bottom 6, a floor 7 opposite the ceiling 7, a door 3 arranged opposite the rear wall 8 and two oppositely disposed side walls 9, 10.
  • the receiving area 2 is in particular cuboid.
  • the receiving area 2 may be, for example, circular cylindrical.
  • the receiving area 2 is preferably at least partially made of a metal material, in particular of a steel sheet.
  • the household appliance 1 also has a, in particular flat, heating device 1 1.
  • "flat” means that the heating device 11 is flat and / or plate-shaped
  • the heating device 11 may have a thickness of a few fractions of a millimeter up to several millimeters
  • the heating device 11 is preferably on the outside on the receiving region 2
  • the heater 11 may cover the floor 6, the ceiling 7, the rear wall 8, and the side walls 9, 10.
  • the heater may only support the floor 6, the ceiling 7, the rear wall 8, and the side walls 9, 10
  • the heating device 1 1 can also be provided on the door 3.
  • 2 shows a schematic sectional view of the ceiling 7 with the heating device 1 1.
  • the ceiling 7 is referred to below as a substrate.
  • the substrate may further comprise the bottom 6, the rear wall 8, the side walls 9, 10 and / or the door 3.
  • the heating device 1 1 has the metallic substrate 7.
  • the substrate 7 has a use side 12 and a heating side 13 arranged opposite the use side 12.
  • the use side 12 faces a fluid 14 to be heated.
  • the fluid may be air, vapor, water or rinse liquor.
  • the use side 12 may also be referred to as the first side of the substrate 7.
  • the heating side 13 faces away from the fluid 14 to be heated.
  • the heating side 13 can also be referred to as the second side of the substrate 7.
  • the heater 1 1 further has a flat heating element 15.
  • the heating conductor 15 is provided on the second side 13 of the substrate 7.
  • the heating conductor 15 preferably has a plurality of conductor tracks 16.
  • the conductor tracks 16 are preferably connected to one another and run in a meandering manner on the metallic substrate 7
  • Heating conductor 15 is made for example of a CrNi steel and / or a FeCr steel. Between the planar heating conductor 15 and the second side 13 of the substrate 7, a, in particular electrically insulating, insulating layer 17 is arranged.
  • the insulation layer 17 is preferably a ceramic layer applied directly to the substrate 7 in a thermal spraying process.
  • the insulating layer 17 is made of aluminum oxide.
  • FIG. 3 shows an enlarged schematic sectional view of the heating device 11.
  • the insulating layer 17 preferably has a plurality of pores 18, of which only one is provided with a reference numeral in FIG.
  • each pore 18 has a respective pore 18 bounding wall 19.
  • the pores 18 are sealed with a moisture impermeable, in particular water impermeable, coating 20.
  • the moisture-impermeable coating 20 is preferably applied only to the walls 19 of the pores 18.
  • the coating 20 is an amorphous vitreous layer.
  • the coating 20 may be a waterglass layer.
  • such a water glass layer does not have conductivity-promoting glass components such as sodium, calcium or the like.
  • the coating is applied to the walls 19 in a sol-gel process.
  • the heating conductor 15 preferably no coating is provided. That is, the heating conductor 15 is not encapsulated and uncoated.
  • the heating conductor 15 may be applied to the insulating layer 17 in a thermal spraying process.
  • the thermal spraying process By sealing the pores 18 of the insulating layer 17 with the moisture-impermeable coating 20, the absorption of moisture into the porous insulating layer 17 is prevented. This ensures that the insulating layer 17 permanently retains its electrically insulating property even at high humidity.
  • a method for producing such a heating device 11 will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
  • the substrate 7 is provided with the first side 12 facing the fluid 14 to be heated and the second side 13 facing away from the fluid 14 to be heated.
  • the insulating layer 17 having the pores 18 is applied to the second side 13 of the substrate 7.
  • the insulation layer 17 is sprayed directly onto the substrate 7 in a thermal spraying process.
  • the planar heating conductor 15 is applied to the insulating layer 17 in a thermal spraying process.
  • the conductor tracks 16 of the heating conductor 15 can be formed when applied to the insulating layer 17 with the aid of a template.
  • the printed conductors 16 can be formed after the planar application of the heating conductor 15 by means of an erosive method.
  • FIG. 5 shows, in a schematic sectional view, the substrate 7 with the sprayed-on porous insulating layer 17 and the heating conductor 15.
  • a step S4 the pores 18 of the insulation layer 17 are subsequently sealed with the moisture-impermeable coating 20.
  • the sealing of the pores may alternatively be done prior to spraying of the heating element 15.
  • the pores 18 are preferably completely filled with a coating liquid 21.
  • the pores 18 are infiltrated with the coating liquid 21.
  • the coating liquid 21 is a sol.
  • a "sol" is understood as meaning a colloidal dispersion.
  • the coating liquid 21 is absorbed by the insulating layer 17 with the aid of capillary forces.
  • the heating device 1 1 is annealed. As shown in FIG.
  • this forms the amorphous vitreous moisture-impermeable coating 20 on the walls 19 of the pores 18.
  • the substrate 7 - 10 together with the insulating layer 17 and the heating conductor 15 is installed in such a way that the first side 12 of the substrate 7 - 10 facing the fluid to be heated 14 and the second side 13 of the substrate 7 - 10 facing away from the fluid to be heated 14.

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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (11) für ein Haushaltsgerät (1), mit einem Substrat (7 - 10), das eine einem zu erwärmenden Fluid (14) zugewandte erste Seite (12) und eine dem zu erwärmenden Fluid (14) abgewandte zweite Seite (13) aufweist, einem flächigen Heizleiter (15) und einer zwischen der zweiten Seite (13) des Substrats (7 - 10) und dem flächigen Heizleiter (15) angeordneten Isolationsschicht (17), die Poren (18) aufweist, die mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung (20) versiegelt sind.

Description

Heizeinrichtung, Haushaltsgerät und Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, ein Haushaltsgerät und ein Verfahren. Haushaltsgeräte können zum Erwärmen eines Fluids wie Luft, Wrasen, Spülflotte oder Wasser eine Heizeinrichtung aufweisen. Die EP 1 672 958 A2 beschreibt eine derartige Heizeinrichtung in Form einer Rohrheizung. Die Rohrheizung umfasst ein metallisches Substrat, einen Heizleiter und eine zwischen dem Heizleiter und dem Substrat angeordnete, elektrisch isolierende Isolationsschicht. Um einen direkten Kontakt des zu erwärmen- den Fluids mit dem Heizleiter zu verhindern, ist dieser mitsamt der Isolationsschicht verkapselt.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Heizeinrichtung zur Verfügung zu stellen.
Demgemäß wird eine Heizeinrichtung für ein Haushaltsgerät mit einem Substrat, das eine einem zu erwärmenden Fluid zugewandte erste Seite und eine dem zu erwärmenden Fluid abgewandte zweite Seite aufweist, einem flächigen Heizleiter und einer zwischen der zweiten Seite des Substrats und dem flächigen Heizleiter angeordnete Isolations- schicht, die Poren aufweist, vorgeschlagen. Die Poren sind mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung versiegelt.
Dadurch, dass die Poren mit der feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung versiegelt sind, ist sichergestellt, dass die Isolationsschicht ihre elektrisch isolierende Eigenschaft auch bei einer hohen Luftfeuchtigkeit dauerhaft behält. Auf eine Verkapselung oder Beschichtung des Heizleiters kann verzichtet werden. Der Heizleiter ist daher vorzugsweise unverkapselt oder unbeschichtet. Die erste Seite des Substrats kann auch als Gebrauchsseite bezeichnet werden. Die zweite Seite des Substrats kann auch als Heizseite bezeichnet werden. Das Substrat kann eine Wand eines Aufnahmebereichs des Haus- haltsgeräts sein. Das zu erwärmende Fluid kann Luft, Wrasen, Wasser oder Spülflotte sein. Das Substrat ist vorzugsweise metallisch. Beispielsweise kann das Substrat aus einem Stahlblech gefertigt sein. Gemäß einer Ausführungsform weisen die Poren eine diese jeweils begrenzende Wandung auf, wobei die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung auf der jeweiligen Wandung aufgebracht ist. Die Isolationsschicht ist insbesondere porös. Das heißt, die Isolationsschicht weist eine Vielzahl Mikroporen auf. Die Poren können abgeschlossen oder miteinander verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung in einem Sol-Gel-Prozess auf die jeweilige Wandung der Hohlräume aufgebracht.
Unter einem„Sol-Gel-Prozess" ist vorliegend ein Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer anorganischer oder hybridpolymerer Materialien aus kolloidalen Dispersionen, den sogenannten Solen, zu verstehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Isolationsschicht eine Keramikschicht.
Die Isolationsschicht kann eine Aluminiumoxid-Schicht sein. Hierdurch werden besonders gute elektrische Isolationseigenschaften der Isolationsschicht erreicht. Ferner ist die Ver- wendung von Aluminiumoxid als Beschichtungsmaterial besonders kostengünstig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der flächige Heizleiter und/oder die Isolationsschicht in einem thermischen Spritzverfahren auf das Substrat aufgespritzt. Beispielsweise können als thermische Spritzverfahren die folgenden Verfahren eingesetzt werden: Schmelzbadspritzen, Lichtbogenspritzen, Flammspritzen, Hochgeschwindigkeit- Flammspritzen, Detonationsspritzen, Kaltgasspritzen und/oder Laserspritzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Isolationsschicht eine amorphe glasartige Schicht.
Hierdurch wird eine besonders gute und dauerhafte Versiegelung der Poren der Isolationsschicht erreicht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Isolationsschicht eine Wasserglasschicht.
Vorzugsweise weist eine derartige Wasserglasschicht keine leitfähigkeitsfördernden Glaskomponenten wie Natrium, Kalzium oder dergleichen auf. Die Wasserglasschicht kann in einem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der flächige Heizleiter aus einem CrNi- und/oder einem FeCr-Stahl gefertigt. Hierdurch wird eine hohe Korrosionsbeständigkeit des flächigen Heizleiters erzielt. Die Betriebszuverlässigkeit der Heizeinrichtung wird dadurch verbessert.
Weiterhin wird ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Heizeinrichtung vorgeschlagen. Das Haushaltsgerät kann eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, ein Gargerät wie ein Backofen oder ein Dampfgarer, ein Wasserkocher, ein Boiler, ein Durchlauferhitzer oder dergleichen sein. Die Heizeinrichtung kann Teil des Haushaltsgeräts sein. Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung für ein Haushaltsgerät mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Bereitstellen eines Substrats mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; Aufbringen einer Poren aufweisenden Isolationsschicht auf die zweite Seite des Substrats; Aufbringen eines flächigen Heizleiters auf die Isolationsschicht; Versiegeln der Poren der Isolationsschicht mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung; und Verbauen des Substrats samt der Isolationsschicht und dem Heizleiter derart, dass die erste Seite des Substrats einem zu erwärmenden Fluid zugewandt und die zweite Seite des Substrats von dem zu erwärmenden Fluid abgewandt ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung auf Wandungen der Poren der Isolationsschicht aufgebracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die flüssigkeitsundurchlässige Beschichtung in einem Sol-Gel-Prozess aufgebracht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Isolationsschicht und/oder der flächige Heizleiter in einem thermischen Spritzverfahren aufgebracht.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genann- te Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Haushaltsgeräts;
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Heizeinrichtung des Haushaltsgeräts gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Heizeinrichtung gemäß der Fig. 2;
Fig. 4 zeigt schematisch ein Verfahren zum Herstellen der Heizeinrichtung gemäß der Fig. 2;
Fig. 5 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Heizeinrichtung gemäß der Fig. 2; und Fig. 6 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Heizeinrichtung gemäß der Fig. 2. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Haushaltsgeräts 1. Das Haushaltsgerät 1 kann beispielsweise eine Geschirrspülmaschi- ne, eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, ein Gargerät wie ein Backofen oder ein Dampfgarer, ein Wasserkocher oder dergleichen sein. Das Haushaltsgerät 1 weist einen Aufnahmebereich 2 auf, der durch eine Tür 3 verschließbar ist. Der Aufnahmebereich 2 und die Tür 3 können eine Aufnahmekammer 4 des Haushaltsgeräts 1 bilden. Die Aufnahmekammer 4 kann beispielsweise eine Spülkammer oder ein Garraum des Haus- haltsgeräts 1 sein. Der Aufnahmebereich 2 kann im Inneren eines Gehäuses des Haushaltsgeräts 1 angeordnet sein. Die Tür 3 ist in der Figur 1 in ihrer geöffneten Stellung dargestellt. Durch Schwenken um eine an einem unteren Ende der Tür 3 vorgesehene Schwenkachse 5 kann die Tür 3 geschlossen oder geöffnet werden. Der Aufnahmebereich 2 weist einen Boden 6, eine dem Boden 6 gegenüberliegend angeordnete Decke 7, eine der Tür 3 gegenüberliegend angeordnete Rückwand 8 und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 9, 10 auf. Der Aufnahmebereich 2 ist insbesondere quaderförmig. Alternativ kann der Aufnahmebereich 2 beispielsweise kreiszylinderförmig sein. Der Aufnahmebereich 2 ist vorzugsweise zumindest teilweise aus einem Metallwerkstoff, insbesondere aus einem Stahlblech, gefertigt.
Das Haushaltsgerät 1 weist weiterhin eine, insbesondere flächige, Heizeinrichtung 1 1 auf. Unter„flächig" ist vorliegend zu verstehen, dass die Heizeinrichtung 1 1 eben und/oder plattenförmig ist. Die Heizeinrichtung 1 1 kann eine Dicke von wenigen Bruchteilen von Millimetern bis zu einigen Millimetern aufweisen. Die Heizeinrichtung 1 1 ist vorzugsweise außenseitig an dem Aufnahmebereich 2 vorgesehen. Beispielsweise kann die Heizeinrichtung 1 1 den Boden 6, die Decke 7, die Rückwand 8 und die Seitenwände 9, 10 vollflächig bedecken. Alternativ kann die Heizeinrichtung den Boden 6, die Decke 7, die Rückwand 8 und die Seitenwände 9, 10 nur partiell bedecken. Ferner kann die Heizeinrichtung 1 1 auch an der Tür 3 vorgesehen sein. Die Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Decke 7 mit der Heizeinrichtung 1 1. Die Decke 7 wird im Folgenden als Substrat bezeichnet. Das Substrat kann ferner den Boden 6, die Rückwand 8, die Seitenwände 9, 10 und/oder die Tür 3 umfassen.
Die Heizeinrichtung 1 1 weist das metallische Substrat 7 auf. Das Substrat 7 weist eine Gebrauchsseite 12 und eine der Gebrauchsseite 12 gegenüberliegend angeordnete Heizseite 13 auf. Die Gebrauchsseite 12 ist einem zu erwärmenden Fluid 14 zugewandt. Das Fluid kann Luft, Wrasen, Wasser oder Spülflotte sein. Die Gebrauchsseite 12 kann auch als erste Seite des Substrats 7 bezeichnet werden. Die Heizseite 13 ist dem zu erwärmenden Fluid 14 abgewandt. Die Heizseite 13 kann auch als zweite Seite des Substrats 7 bezeichnet werden.
Die Heizeinrichtung 1 1 weist weiterhin einen flächigen Heizleiter 15 auf. Der Heizleiter 15 ist auf der zweiten Seite 13 des Substrats 7 vorgesehen. Der Heizleiter 15 weist vorzugsweise eine Vielzahl Leiterbahnen 16 auf. Die Leiterbahnen 16 sind vorzugsweise mitei- nander verbunden und verlaufen mäanderförmig auf dem metallischen Substrat 7. Der
Heizleiter 15 ist beispielsweise aus einem CrNi-Stahl und/oder einem FeCr-Stahl gefertigt. Zwischen dem flächigen Heizleiter 15 und der zweiten Seite 13 des Substrats 7 ist eine, insbesondere elektrisch isolierende, Isolationsschicht 17 angeordnet. Die Isolationsschicht 17 ist vorzugsweise eine in einem thermischen Spritzverfahren direkt auf das Substrat 7 aufgebrachte Keramikschicht. Beispielsweise ist die Isolationsschicht 17 aus Aluminiumoxid gefertigt.
Die Fig. 3 zeigt eine vergrößerte schematische Schnittansicht der Heizeinrichtung 1 1 . Die Isolationsschicht 17 weist vorzugsweise eine Vielzahl Poren 18 auf, von denen in der Fig. 3 lediglich eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Insbesondere weist jede Pore 18 eine die jeweilige Pore 18 begrenzende Wandung 19 auf. Die Poren 18 sind mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen, insbesondere wasserundurchlässigen, Beschichtung 20 versiegelt. Die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung 20 ist vorzugsweise nur auf den Wandungen 19 der Poren 18 aufgebracht. Insbesondere ist die Beschichtung 20 eine amorphe glasartige Schicht. Die Beschichtung 20 kann eine Wasserglasschicht sein. Vorzugsweise weist eine derartige Wasserglasschicht keine leitfähigkeitsfördernden Glaskomponenten wie Natrium, Kalzium oder dergleichen auf. Vorzugsweise ist die Beschichtung in einem Sol-Gel-Prozess auf die Wandungen 19 aufgebracht. Auf dem Heizleiter 15 ist vorzugsweise keine Beschichtung vorgesehen. Das heißt, der Heizleiter 15 ist nicht verkapselt und nicht beschichtet. Der Heizleiter 15 kann in einem thermischen Spritzverfahren auf die Isolationsschicht 17 aufgebracht sein. Dadurch, dass die Poren 18 der Isolationsschicht 17 mit der feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung 20 versiegelt sind, wird die Aufnahme von Feuchtigkeit in die poröse Isolationsschicht 17 verhindert. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Isolationsschicht 17 ihre elektrisch isolierende Eigenschaft auch bei einer hohen Luftfeuchtigkeit dauerhaft behält. Im Folgenden wird anhand der Fig. 3 bis 6 ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Heizeinrichtung 1 1 beschrieben. Wie die Fig. 4 zeigt, wird in einem Schritt S1 das Substrat 7 mit der dem zu erwärmenden Fluid 14 zugewandten ersten Seite 12 und der dem zu erwärmenden Fluid 14 abgewandten zweiten Seite 13 bereitgestellt. In einem Schritt S2 wird die die Poren 18 aufweisende Isolationsschicht 17 auf die zweite Seite 13 des Substrats 7 aufgebracht. Die Isolationsschicht 17 wird in einem thermischen Spritzverfahren direkt auf das Substrat 7 aufgespritzt.
In einem Schritt S3 wird der flächige Heizleiter 15 in einem thermischen Spritzverfahren auf die Isolationsschicht 17 aufgebracht. Hierbei können die Leiterbahnen 16 des Heizlei- ters 15 beim Auftragen auf die Isolationsschicht 17 mit Hilfe einer Schablone ausgebildet werden. Alternativ können die Leiterbahnen 16 nach dem flächigen Auftragen des Heizleiters 15 mit Hilfe eines abtragenden Verfahrens ausgebildet werden. Die Fig. 5 zeigt in einer schematischen Schnittansicht das Substrat 7 mit der aufgespritzten porösen Isolationsschicht 17 und dem Heizleiter 15.
In einem Schritt S4 werden anschließend die Poren 18 der Isolationsschicht 17 mit der feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung 20 versiegelt. Das Versiegeln der Poren kann alternativ vor dem Aufspritzen des Heizleiters 15 erfolgen. Wie die Fig. 6 in einer schematischen Schnittansicht zeigt, werden im Schritt S4 die Poren 18 mit einer Beschichtungs- flüssigkeit 21 vorzugsweise vollständig gefüllt. Die Poren 18 werden mit der Beschich- tungsflüssigkeit 21 infiltriert. Beispielsweise ist die Beschichtungsflüssigkeit 21 ein Sol. Unter einem„Sol" ist vorliegend eine kolloidale Dispersion zu verstehen. Die Beschichtungsflüssigkeit 21 wird mit Hilfe von Kapillarkräften von der Isolationsschicht 17 aufgeso- gen. Anschließend wird die Heizeinrichtung 1 1 getempert. Wie die Fig. 3 zeigt, bildet sich hierdurch die amorphe glasartige feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung 20 auf den Wandungen 19 der Poren 18. In einem Schritt S5 wird das Substrat 7 - 10 samt der Isolationsschicht 17 und dem Heizleiter 15 derart verbaut, dass die erste Seite 12 des Substrats 7 - 10 dem zu erwärmenden Fluid 14 zugewandt und die zweite Seite 13 des Sub- strats 7 - 10 von dem zu erwärmenden Fluid 14 abgewandt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Verwendete Bezugszeichen:
1 Haushaltsgerät
2 Aufnahmebereich
3 Tür
4 Aufnahmekammer
5 Schwenkachse
6 Boden
7 Decke
8 Rückwand
9 Seitenwand
10 Seitenwand
1 1 Heizeinrichtung
12 erste Seite
13 zweite Seite
14 Fluid
15 Heizleiter
16 Leiterbahn
17 Isolationsschicht
18 Pore
19 Wandung
20 Beschichtung
21 Beschichtungsflüssigkeit
S1 Schritt
S2 Schritt
53 Schritt
54 Schritt
55 Schritt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Heizeinrichtung (1 1 ) für ein Haushaltsgerät (1 ), mit einem Substrat (7 - 10), das eine einem zu erwärmenden Fluid (14) zugewandte erste Seite (12) und eine dem zu erwärmenden Fluid (14) abgewandte zweite Seite (13) aufweist, einem flächigen Heizleiter (15) und einer zwischen der zweiten Seite (13) des Substrats (7 - 10) und dem flächigen Heizleiter (15) angeordneten Isolationsschicht (17), die Poren (18) aufweist, die mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Beschichtung (20) versiegelt sind.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (18) eine diese jeweils begrenzende Wandung (19) aufweisen und dass die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung (20) auf der jeweiligen Wandung (19) aufgebracht ist.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung (20) in einem Sol-Gel-Prozess auf die jeweilige Wandung (19) der Hohlräume (18) aufgebracht ist.
4. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (17) eine Keramikschicht ist.
5. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Heizleiter (15) und/oder die Isolationsschicht (17) in einem thermischen Spritzverfahren auf das Substrat (7 - 10) aufgespritzt sind.
6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (17) eine amorphe glasartige Schicht ist.
7. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (17) eine Wasserglasschicht ist.
8. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Heizleiter (15) aus einem CrNi- und/oder einem FeCr-Stahl gefertigt ist.
9. Haushaltsgerät (1 ) mit einer Heizeinrichtung (1 1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 8.
10. Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung (1 1 ) für ein Haushaltsgerät (1 ), mit folgenden Schritten:
(51 ) Bereitstellen eines Substrats (7 - 10) mit einer ersten Seite (12) und einer zweiten Seite (13);
(52) Aufbringen einer Poren (18) aufweisenden Isolationsschicht (17) auf die zweite Seite
(13) des Substrats (7 - 10);
(53) Aufbringen eines flächigen Heizleiters (15) auf die Isolationsschicht (17);
(54) Versiegeln der Poren (18) der Isolationsschicht (17) mit einer feuchtigkeitsundurch- lässigen Beschichtung (20); und
(55) Verbauen des Substrats (7 - 10) samt der Isolationsschicht (17) und dem Heizleiter (15) derart, dass die erste Seite (12) des Substrats (7 - 10) einem zu erwärmenden Fluid
(14) zugewandt und die zweite Seite (13) des Substrats (7 - 10) von dem zu erwärmenden Fluid (14) abgewandt ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die feuchtigkeitsundurchlässige Beschichtung (20) auf Wandungen (19) der Poren (18) der Isolationsschicht (17) aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsundurchlässige Beschichtung (20) in einem Sol-Gel-Prozess aufgebracht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (17) und/oder der flächige Heizleiter (15) in einem thermischen Spritzver- fahren aufgebracht werden.
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