DD257534A1 - Elektrisches widerstandsheizelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft elektrische Waermegeraete fuer Haushalt, Gewerbe und Industrie. Mittels maeanderfoermiger Metallelektroden werden PTC-Elemente unter Federwirkung positioniert. Die Anordnung ist selbsthaltend auf Grund dieser Federwirkung, die aus dem verspannen von Metallelektroden vom PTC-Elementen entsteht. Die Brueckenabschnitte der maeanderfoermigen Metallelektroden sind wechselseitig ausgeklinkt. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft elektrische Heizelemente, deren Heizwiderstand aus Material mit positiven Temperaturkoeffizienten (PTC-Material) besteht.

Solche Heizelemente werden in Elektroheizgeräten für Haushalt, Gewerbe und Industrie verwendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

PTC-Elemente haben bekanntermaßen tabletten- oder prismenförmige Gestalt mit zwei sich gegenüberliegenden planparallelen Flächen, die in geeigneter Weise durch aufgebrachte Metallisierung kontaktiert und durch Anschlußelemente an eine Stromzuführung angeschlossen werden.

Die Heizleistung bei PTC-Elementen hängt wesentlich von einer guten Wärmeabgabe nach außen ab. Ein hoher Wärmewiderstand durch schlechte Kontaktierung bedingt beim PTC-Element eine geringe Leistungsaufnahme, da der elektrische Widerstand mit zunehmender Temperatur im PTC-Material stark zunimmt. Zielstellung bei PTC-Heizelementen ist also eine gute Wärmeübertragung von den Kontaktflächen des PTC-Elementes zu den Kontakt- bzw. Wärmeleitkörpern. Es ist bekannt, PTC-Elemente in rohrförmige Hülsen einzusetzen, wobei die Kontaktierung und die Wärmeübertragung durch federnde Schienen erfolgt (DE-OS 2614433).

Weiterhin ist bekannt, daß die Kontaktierung und Wärmeübertragung vom PTC-Element an die Kontaktbleche, die durch Federelemente angedrückt werden, erfolgt (DE-OS 2948593), bzw. daß die Kontaktbleche durch U-förmige Profile aus weichelastischem Material zusammengehalten werden (DE-PS 2845965). Nachteilig an den bekannten Lösungen sind der relativ hohe Herstellungsaufwand, die unbefriedigende Wärmeleistung auf Grund des großen Wärmewiderstandes zwischen PTC-Element und der Oberfläche des Heizelementes und die große Anzahl von Einzelteilen. Des weiteren ist bekannt, daß die PTC-Elemente zwischen zwei sich spangenförmig umfassende federnde Wärmespeicherkörper angeordnet sind (DD-WP-Anmeldung H 05 B/2889503). Diese Lösung gewährleistet zwar eine gute Kontaktierung und Wärmeableitung, aber die Herstellung der Wärmeleitkörper ist kompliziert und aufwendig.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, ein PTC-Heizelement mit einer hohen Wärmeleistung durch gute Kontaktierung und mit einfach herstellbaren Kontakt- bzw. Wärmeleitblechen ohne separate Haltemittel zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung von komplizierten Kontakt- und Wärmeleitblechen, sowie von separaten Befestigungsmitteln bei Widerstandsheizelementen mit PTC-Elementen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Widerstandsheizelementes gelöst, dessen Aufbau dadurch charakterisiert ist, daß die Metallelektroden, die wenigstens ein PTC-Heizelement kontaktieren, mäanderförmig ausgebildet und die Brückenabschnitte wechselseitig ausgeklinkt sind. Das oder die PTC-Elemente sind zwischen den parallelen Abschnitten der Metallelektroden angeordnet. Charakteristisch wird die Erfindung dadurch, daß zwei Metallelektroden vorteilhaft als formengleiche Teile gleichzeitig als Wärmeleit- und Wärmespeicher dienen und in ihrer Form so gestaltet sind, daß sie sich zwischen den PTC-Elementen zangenförmig federnd und berührungslos umfassen und die PTC-Elemente kontaktieren. Vorteilhaft ist die durch die Form der Metallelektroden entstehende große Oberfläche für die Wärmeübertragung nach außen, sowie die Anordnung beliebig vieler PTC-Elemente in axialer Richtung des Heizelementes. Die äußere Form der Metallelektroden ist beliebig gestaltbar, so daß Heizelemente mit runden, quadratischen u.a. Querschnitten entstehen. Die Metallelektroden können aus Blech geformt oder gegossen sein.

Die Federwirkung der Metallelektroden zur einwandfreien Kontaktierung der PTC-Elemente kann sowohl durch den Querschnitt der Metallelektroden, die Materialart als auch durch den Abstand der PTC-Elemente voneinander beeinflußt werden. Vorteilhaft ist der durch die Mäanderform und die infolge der Länge der Metallelektroden bedingte Federung gegebene Ausgleich bei unterschiedlichen Höhen der PTC-Elemente. Da sich die Metallelektroden wegen ihrer Form nicht berühren, kommt es zu dem Vorteil der Einsparung einer Basisisolation und damit zu verbesserten Montagebedingungen. Der elektrische Anschluß an den Metallelektroden erfolgt über Löt-, Schweiß-, Niet-, Steckverbindungen u. a.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand charakteristischer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dazu sind in der Zeichnung dargestellt:

Figur 1.: schematische Darstellung des Funktionsprinzipes

Figur 2: Explosivdarstellung eines Widerstandsheizelementes mit rechteckigem Querschnitt

Das in Figur 1 dargestellte Heizelement besteht aus zwei formgleichen Metallelektroden 1 und 2, zwischen denen die PTC-Elemente 3 federnd kontaktiert werden. Sofern weniger als drei PTC-Elemente 3 verwendet werden, sind entsprechende Isolationsstücke 4 anzuordnen. Die Metallelektroden 1 und 2 sind an ihren Kreuzungsstellen so ausgeklinkt, daß sie sich nicht berühren. In axialer Richtung ist das Heizelement beliebig zu verlängern.

In Figur 2 sind die Metallelektroden 1 und 2 in zusammengefügter Stellung dargestellt. Die PTC-Elemente 3 liegen zwischen den Metallelektroden 1 und 2, sind aber nicht mit abgebildet. Die angeformten Flachsteckmesser 5 dienen dem elektrischen Anschluß.

Die Heizelemente in Figur 1 und 2 sind außen mit einer Schutzisolation umgeben (nicht dargestellt).

Claims (1)

1. Elektrisches Widerstandsheizelement mit wenigstens einem aus PTC-M ate rial bestehendem Heizelement, das zwischen Metallelektroden, die insbesondere als Wärmespeicherkörper ausgeführt sind, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektroden (1, 2) mäanderförmig ausgebildet und die Brückenabschnitte wechelseitig ausgeklingt sind und die PTC-Elemente (3) bzw. PTC-Element (3) und Isolierkörper (4) zwischen den parallelen Abschnitten angeordnet sind.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen