DE202020103497U1 - Electric heater - Google Patents
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Abstract
Elektrische Heizvorrichtung, bestehend aus einem rohrförmigen Metallmantel (1) und mindestens einem elektrischen Widerstandsheizelement, das von dem Metallmantel (1) elektrisch isoliert im Inneren des Metallmantels angeordnet ist und parallel zur Mittellängsachse des Metallmantels (1) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement aus mindestens einer flexiblen Litze (3) besteht. Electrical heating device, consisting of a tubular metal jacket (1) and at least one electrical resistance heating element, which is arranged in the interior of the metal jacket in an electrically insulated manner from the metal jacket (1) and is aligned parallel to the central longitudinal axis of the metal jacket (1), characterized in that the heating element consists of at least one flexible strand (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung, bestehend aus einem rohrförmigen Metallmantel und mindestens einem elektrischen Widerstandsheizelement, das von dem Metallmantel elektrisch isoliert im Inneren des Metallmantels angeordnet ist und parallel zur Mittellängsachse des Metallmantels ausgerichtet ist.The invention relates to an electrical heating device, consisting of a tubular metal jacket and at least one electrical resistance heating element, which is arranged in the interior of the metal jacket, electrically insulated from the metal jacket and aligned parallel to the central longitudinal axis of the metal jacket.
Derartige Heizvorrichtungen sind seit vielen Jahren im Stand der Technik bekannt.Such heating devices have been known in the art for many years.
Hierbei wird das elektrische Widerstandsheizelement in dem rohrförmigen Metallmantel angeordnet, wobei es von isolierender, aber gut wärmeleitender Masse umgeben ist, meistens in Form von Magnesiumoxid.Here, the electrical resistance heating element is arranged in the tubular metal jacket, and it is surrounded by an insulating, but highly thermally conductive compound, mostly in the form of magnesium oxide.
Seit Neuerem sind Anwendungen bekannt geworden, bei denen der verfügbare Bauraum klein ist und mit niedrigen Spannungen, zum Beispiel 12 Volt oder 48 Volt in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges gearbeitet wird, was zur Folge hat, dass hohe Ströme fließen müssen, um die gewünschte Heizleistung zu erbringen, wobei das Bauvolumen der elektrischen Heizvorrichtung klein sein soll und seine Lebensdauer hoch, insbesondere auch unempfindlich ist gegen thermische Wechselbeanspruchung über lange Zeit.Recently, applications have become known in which the available installation space is small and low voltages, for example 12 volts or 48 volts, are used in a vehicle electrical system, which means that high currents have to flow in order to achieve the desired heating output provide, the structural volume of the electrical heating device should be small and its service life long, especially insensitive to alternating thermal stress over a long period of time.
Zum Stand der Technik wird beispielsweise auf die
Aus der
Einen Heizleiterdraht in Wellenform herzustellen ist aber nur mit speziellen Vorrichtungen möglich und mit hohem Zeitaufwand und Kosten verbunden. Ein weiterer Nachteil eines Heizleiters in Wellenform besteht darin, dass beim Füllvorgang mit dem Isolierstoff auf einer üblichen Füllmaschine für den Rohrheizkörper es zu Verkantungen des gewählten Drahtes beim Befüllen kommen kann und die Zentrizität des Heizleiters mitunter nicht immer gewährleistet ist.Producing a heating conductor wire in wave form is only possible with special devices and involves a lot of time and money. Another disadvantage of a wave-shaped heating conductor is that during the filling process with the insulating material on a conventional filling machine for the tubular heating element, the selected wire can tilt during filling and the centricity of the heating conductor is sometimes not always guaranteed.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung zu schaffen, welche für hohe Leistungen bei gleichzeitig niedrigen Spannungen kostengünstig und einfach herzustellen ist, für große Stückzahlen geeignet ist und verformbar ist und die auch bei hohen thermischen Wechselbeanspruchungen dauerhaft beständig ist.Based on this prior art, the invention is based on the object of creating a heating device which is inexpensive and easy to manufacture for high outputs with low voltages at the same time, is suitable for large quantities and is deformable and which is permanently resistant even under high alternating thermal loads .
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Heizelement aus mindestens einer flexiblen Litze besteht.To solve this problem, the invention proposes that the heating element consists of at least one flexible strand.
Dadurch, dass das Heizelement aus einer flexiblen Litze besteht, wird erreicht, dass die Oberfläche des Heizleiters vergrößert wird und damit im Betrieb auch die Oberflächenbelastung verringert wird, weil die Leistung auf mehrere Einzeladern verteilt wird, die beispielsweise miteinander verseilt oder verwürgt sind. Bei einer Längenänderung durch den bei der Herstellung erforderlichen Verdichtungs- oder Reckvorgang ist die flexible Litze besonders gut geeignet, jedenfalls besser, als ein starrer Draht. Die hierbei auftretende Längenänderung kann ebenfalls durch die Litze gut aufgenommen und verändert werden. Zudem kann eine solche Litze in einfacher Weise beispielsweise von einer Rolle auf Länge geschnitten werden, sodass sie direkt für die Herstellung verfügbar ist. Mit einer solchen flexiblen Heizleiterlitze ergibt sich, dass das gesamte Heizelement leichter biegbar ist, ohne dass dabei Schäden zu befürchten sind.The fact that the heating element consists of a flexible strand ensures that the surface of the heating conductor is increased and thus the surface load is also reduced during operation because the power is distributed over several individual cores that are stranded or twisted together, for example. In the event of a change in length due to the compression or stretching process required during manufacture, the flexible strand is particularly well suited, in any case better than a rigid wire. The change in length that occurs here can also be well absorbed and changed by the strand. In addition, such a strand can be cut to length in a simple manner, for example from a roll, so that it is directly available for production. With such a flexible heating conductor braid, it results that the entire heating element can be bent more easily without fear of damage.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Litze aus mehreren verseilten oder verwürgten, blanken Einzeladern besteht, mit rundem oder profiliertem Querschnitt.It is preferably provided that the stranded wire consists of several stranded or twisted, bare individual cores with a round or profiled cross section.
Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einzeladern einen geringen Querschnitt von vorzugsweise 0,5 mm oder kleiner aufweisen.It is also preferably provided that the individual wires have a small cross section of preferably 0.5 mm or smaller.
Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass die Litze mindestens zwei, höchstens 37, Einzeladern aufweist. Möglich sind auch mehr als 37 Einzeladern.In particular, it is preferably provided that the stranded wire has at least two, at most 37, individual cores. More than 37 individual wires are also possible.
Auch kann vorgesehen sein, dass das Heizelement aus mehreren Litzen besteht, die parallel zueinander und zur Mittellängsachse des Metallmantels ausgerichtet sind.It can also be provided that the heating element consists of several strands which are aligned parallel to one another and to the central longitudinal axis of the metal jacket.
Bevorzugt ist zudem, dass der Metallmantel aus Edelstahl oder auch aus hochtemperaturbeständigen Metalllegierungen besteht, insbesondere aus Nickelbasislegierungen. It is also preferred that the metal jacket is made of stainless steel or also of high-temperature-resistant metal alloys, in particular nickel-based alloys.
Auch ist bevorzugt, dass der Metallmantel im Querschnitt kreisrund, oval oder polygonal ausgebildet ist.It is also preferred that the metal jacket has a circular, oval or polygonal cross section.
Zudem ist vorgesehen, dass die elektrische Isolierung im Metallmantel aus hochwärmeleitfähigem, elektrisch isolierendem Magnesiumoxid in Form von rieselfähigem Sand oder Pulver besteht, und/oder aus keramischen Formteilen, Heizleiterträgerrohr oder dergleichen Bauteilen besteht, die ein oder mehrere Bohrungen oder Kanäle aufweisen, durch die die mindestens eine Litze geführt ist.In addition, it is provided that the electrical insulation in the metal jacket consists of highly thermally conductive, electrically insulating magnesium oxide in the form of free-flowing sand or powder, and / or consists of ceramic molded parts, heat conductor carrier tube or similar components that have one or more bores or channels through which the at least one strand is guided.
Auch ist bevorzugt, dass die Litze aus Nickel-Chrom-Legierungen oder Kupferlegierungen besteht.It is also preferred that the stranded wire consists of nickel-chromium alloys or copper alloys.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Litze an den Enden oder an einem Ende des Metallmantels mit metallischen Anschlussstiften verbunden ist, die starre Drahtabschnitte, Gewindestifte, massive Bolzen, Rohre sind, vorzugsweise aus Nickel oder Kupfer oder deren Legierungen, wobei die Anschlussstifte einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die Litze.In addition, it is preferably provided that the stranded wire is connected at the ends or at one end of the metal jacket with metallic connecting pins that are rigid wire sections, threaded pins, solid bolts, tubes, preferably made of nickel or copper or their alloys, the connecting pins being less electrical Have resistance than the braid.
Dabei kann vorgesehen sein, dass Anschlussstifte mit den Litzenenden gecrimpt, geschweißt, gelötet oder gesteckt und verschweißt sind.It can be provided that connecting pins are crimped, welded, soldered or plugged and welded with the strand ends.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstelle zwischen Anschlussstiften und Litze innerhalb des Metallmantels mit geringerem Abstand vom Ende des Metallmantels angeordnet ist.It can also be provided that the connection point between connection pins and stranded wire is arranged within the metal jacket at a smaller distance from the end of the metal jacket.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below.
Es zeigt:
-
1 eine erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung im Längsschnitt, teils in Ansicht, gesehen; -
2-5 Varianten in gleicher Ansicht.
-
1 an electric heater according to the invention in longitudinal section, partly in view, seen; -
2-5 Variants in the same view.
Nicht in einer Figur dargestellt, aber ebenfalls als Variante vorgesehen, ist eine Heizvorrichtung, bei dem die beiden elektrischen Anschlüsse an einem Ende der Heizvorrichtung herausgeführt werden. Die Heizleiterlitze folgt dabei mindestens einem Hin- und einem Rückweg in der Isolierkeramik und wird hierbei auf halber Länge haarnadelförmig umgebogen.Not shown in a figure, but also provided as a variant, is a heating device in which the two electrical connections are brought out at one end of the heating device. The heating conductor strand follows at least one way there and one way back in the insulating ceramic and is bent in the shape of a hairpin halfway along its length.
Wie in den Zeichnungsfiguren gezeigt, besteht die elektrische Heizvorrichtung aus ein oder mehreren Heizleiterlitzen
In
In
In
Der Metallmantel
Als Isoliermaterial
Für die Heizleiterlitze
Es sind aber auch andere Bauweisen möglich, die den gleichen Gesamtquerschnitt realisieren, aber Varianten bei der Intensität der Verseilung oder Verwürgung variieren, um so eine bessere Längsausdehnung zu ermöglichen.However, other types of construction are also possible that achieve the same overall cross-section, but vary in the intensity of the stranding or twisting in order to enable better longitudinal expansion.
Die Anschlussteile
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not restricted to the exemplary embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.
Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All individual and combination features disclosed in the description and / or drawing are regarded as essential to the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 8987640 B2 [0005]US 8987640 B2 [0005]
- DE 202020101182 U1 [0006]DE 202020101182 U1 [0006]
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202020103497.9U DE202020103497U1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Electric heater |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202020103497.9U DE202020103497U1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Electric heater |
Publications (1)
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DE202020103497U1 true DE202020103497U1 (en) | 2020-07-10 |
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ID=71844116
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE202020103497.9U Ceased DE202020103497U1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Electric heater |
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2020
- 2020-06-18 DE DE202020103497.9U patent/DE202020103497U1/en not_active Ceased
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