EP3182794B1 - Heizeinrichtung mit einem träger und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Heizeinrichtung mit einem träger und verfahren zu ihrer herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- EP3182794B1 EP3182794B1 EP16203541.4A EP16203541A EP3182794B1 EP 3182794 B1 EP3182794 B1 EP 3182794B1 EP 16203541 A EP16203541 A EP 16203541A EP 3182794 B1 EP3182794 B1 EP 3182794B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- heating conductor
- heating
- thickness
- heating device
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 292
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 237
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 5
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- 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
- H05B3/14—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 the material being non-metallic
- H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/023—Industrial applications
- H05B1/0244—Heating of fluids
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0288—Applications for non specified applications
- H05B1/0291—Tubular elements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0288—Applications for non specified applications
- H05B1/0294—Planar elements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0019—Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/44—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/005—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple resistive elements or resistive zones isolated from each other
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/007—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple electrically connected resistive elements or resistive zones
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/011—Heaters using laterally extending conductive material as connecting means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/035—Electrical circuits used in resistive heating apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/037—Heaters with zones of different power density
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
- H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology
Definitions
- the invention relates to a heating device with a carrier and with at least one flat electrical heating conductor arranged on the carrier, as well as a method for producing such a heating device.
- Such heating devices are widely known, in particular with so-called thick-film heating conductors.
- the documents US 2009/314765 A1 , US 2014/021195 A1 , WO 2015/048564 A1 , US 2010/096507 A1 , JP 2002 184558 A , EP 1 667 489 A2 , WO 2008/088907 A2 and EP 1 988 750 A1 disclose prior art heating devices.
- the invention is based on the object of creating a heating device mentioned at the outset and a method for producing it, with which problems of the prior art can be solved and, in particular, it is possible to suitably adapt a heating device to specific uses and exactly specified installation or installation locations. Operating conditions.
- the heating device has a carrier and at least one flat electrical heating conductor, which is arranged on this carrier, advantageously in a layer structure or as a layer, in particular as a thick layer.
- the heating conductor runs between a first electrical connection and a second electrical connection.
- the at least one heating conductor has carbon-based material as the heating conductor material, for example graphite with a very high proportion in a simple embodiment.
- this shortest path runs through the heating conductor or through the heating conductor material.
- This shortest path is advantageously a straight line or a segment of a circle, in particular an exact straight line or an exact segment of a circle.
- This shortest path runs through the heating conductor and in this shortest path there is no area interruption in the heating conductor or no incision in the heating conductor.
- the heating conductor preferably has a basic geometric shape as a rectangle, trapezoid, circle or circular ring section.
- a substantially flat heating conductor can be created, wherein a flat carrier can be well covered with several such heating conductors.
- a single flat heating conductor of this type can be sufficient to heat a single carrier over a large area, so that a carrier has only a single heating conductor.
- a heating conductor thickness varies at least partially between the electrical connections and is therefore not the same or constant everywhere.
- This heating conductor thickness advantageously varies by a factor of 0.01 to 20, so the largest heating conductor thickness can be 1% to 2000% more than the smallest heating conductor thickness.
- This heating conductor thickness is advantageously measured in an area where the heating conductor only runs over the carrier and does not, for example, overlap on one of the connections for electrical contacting.
- a heating conductor thickness can be around 20 ⁇ m to 70 ⁇ m, i.e. a factor of 3 to 5 greater than the heating conductor thickness of a heating conductor material with noble metal.
- the heating conductor can be rectangular in plan view or in a development.
- the length of the heating conductor between the first connection and the second connection can correspond to 10% to 250% of the width of the heating conductor in the transverse direction to this length, advantageously 50% to 200%.
- the heating conductor is therefore less of an elongated track, but rather a short track with a rather compact shape. It is thus possible that a carrier, in particular also a rectangular or approximately rectangular carrier, is covered with only a single rectangular heating conductor and is covered by between 30% and 95%, preferably between 50% and 70%.
- a reduction or an increase in the heating conductor thickness can be provided in a central region.
- an increased or reduced heating power can be brought about here in certain areas according to the change in the heating conductor thickness.
- the extent of such an area with a reduction or an increase in the heating conductor thickness can be relatively small and, for example, correspond to 1% to 20% of a length and / or width of the heating conductor. But it can also be bigger.
- a reduction or an increase in the heating conductor thickness can generally advantageously be uniform or strictly monotonously continuous. This means that steps or a step-like or sudden change in the heating conductor thickness should be avoided, advantageously at least in the case of a rectangular heating conductor. This then results in locally very different current densities and temperature distributions.
- Different temperature distributions related to a surface of the carrier can occur, for example, when media such as water or the like flowing past the carrier are heated. be desirable. As a result, an optimal temperature transition can be achieved along the water flow on the carrier, so that the water flowing past is heated as well as possible.
- the at least one heating conductor can be designed as a circular ring section or as a complete circular ring in plan view or in a development. It is advantageous that it is not just somehow curved, but runs along a geometric circle.
- the inner bend and the outer bend are particularly advantageously designed as circular rings or run along circular rings. While both the aforementioned rectangular shape and here the circular segment shape are easily conceivable for flat supports, this should be so for curved supports, in particular support tubes, that the Rectangular shape or the circular shape is given in the developed representation or development, that is, in the developed form of a carrier tube, which is then a flat sheet-like piece when viewed.
- a freely and differently or unevenly curved carrier can also be provided, to which the material for the heating conductor is applied using a suitable application method.
- a heating conductor as a circular ring or circular ring section
- the first connection and the second connection have an essentially radial extension in relation to the circular shape of the heating conductor.
- the at least one heating conductor between the connections then runs in the circumferential direction from one connection to the other. This also applies to the current flow, which advantageously essentially, particularly advantageously precisely, also runs in the circumferential direction.
- a width of the heating conductor can remain the same in the course between the connections.
- a heating conductor thickness can also remain essentially the same at least along the circumferential direction, that is to say along the arc that the circular ring segment-shaped heating conductor covers, but it could also vary slightly by 1% to 20%.
- the heating conductor thickness can also remain essentially the same or constant along a current flow between the connections.
- the heating conductor thickness can advantageously change in a radial direction, in particular increase from radially inside to radially outside.
- the heating conductor thickness can increase essentially linearly from radially inside to radially outside.
- a design of the heating conductor thickness can be such that the heating power generation is the same everywhere and thus also the temperature distribution on the heating conductor or on the heating device.
- higher temperatures can be brought about by higher heating powers in an inner area or central area or in an outer area or edge area, as can lower temperatures.
- the heating conductor thickness can be changed accordingly, i.e. either reduced or increased.
- first connection and the second connection it is possible for the first connection and the second connection to run essentially in the circumferential direction, with one connection running inside and one connection running outside.
- the connections are advantageously concentric to one another.
- a current flow between the two connections then runs in the radial direction.
- the heating conductor is advantageously designed so that a current runs exclusively in the radial direction from one connection to the other.
- the connections and also the heating conductor can be fully encircling circular rings, but this is not mandatory.
- the heating conductor thickness can change along a current flow or current path between the two connections.
- the heating conductor thickness should therefore change in the radial direction, either increase monotonically or decrease monotonically. This change should advantageously be made in such a way that the generated area power or temperature is again largely the same, in particular is the same everywhere. It is particularly advantageous for the heating conductor thickness to decrease from the inside to the outside in order to produce an approximately constant heating output and thus temperature generation.
- the heating conductor thickness can also be changed in jumps or in steps. This is due, for example, to the fact that the heating conductor is produced in a multi-level layer structure on the carrier in order to produce the different heating conductor thicknesses.
- a layer of heating conductor material is applied to the previous one and more layers are simply applied in areas where an increased heating conductor thickness is desired.
- Various application methods can be used for such a method according to the invention, for example printing, in particular screen printing, spraying, spraying, inkjet methods or spin coating. Combinations of these are also generally possible.
- the heating conductor material can be dried, possibly even hardened or burned in. Because of the high effort involved, usually only one drying process is carried out. A burn-in or the like. for completion takes place only once at the very end after completion of the heating conductor. It is basically possible that the layers are each of different thicknesses, whereby they are advantageously each of the same thickness.
- a change in the heating conductor thickness can take place in a strictly monotonous manner, so that there are no jumps or other sudden changes in the heating conductor thickness. Such a change is advantageously even. In this way, as mentioned at the outset, locally clearly different current flows and thus temperature distributions can be avoided.
- heating conductor material of a finished heating conductor is used in regions is removed or ablated. In this way, a different or influenceable heating conductor thickness can be achieved.
- Such an abrasive process can be grinding, scraping, sandblasting or blasting or a laser process or laser beams. Combinations of these are also generally possible.
- the material of the heating conductor can be applied in several layers using a method described above in a multi-level layer structure. In areas of increased heating conductor thickness, more layers are then simply applied than in areas with reduced heating conductor thickness. By removing heat conductor material as described, locally different heat conductor thicknesses can be achieved. Above all, grinding or blasting is particularly suitable for a large-area process. Such an erosion of heat conductor material can in any case be distributed over an area and either be different in areas or else be uniform.
- the previously mentioned different heating conductor thicknesses cannot be achieved in a build-up process, but only in an erosive process. Compared to an application method, this may have the advantage that it is considerably easier to achieve uniform and step-free changes in the heating conductor thickness. Furthermore, with a method according to the invention it is possible to adjust the heating conductor to an exact resistance value, so that it generates an exactly defined power. By removing or removing the heating conductor material in this way, much less interference in the planar power generation can take place much better than by otherwise customary incisions or complete removal of certain surface areas.
- a width of the heating conductor between the two electrical connections varies at least partially, advantageously by 5% to 20%.
- a heating power distribution and thus temperature distribution related to the heating conductor can in principle be achieved, but only on a very large scale or actually only related to the entire width of the heating conductor.
- this measure of varying the heating conductor is less suitable for the rather small-area changes in the heating conductor thickness mentioned at the beginning.
- carbon-based heating conductor material in particular carbon nanotubes, fullerenes, amorphous carbon or graphene in addition to the graphite mentioned at the beginning.
- Other possible carbon-based materials for the heating conductor material are carbon fibers, glassy carbon, soot, Aerographite and non-graphitic carbon. Above all, graphite, carbon nanotubes and fullerenes are seen as relatively promising.
- the heating conductor material is free of precious metal or does not contain any expensive precious metal.
- a further great advantage can be realized, namely that such a heating conductor can be produced from this carbon-based heating conductor material at significantly lower temperatures than usual.
- the heating conductor material for such heating conductors also from the prior art with noble metal, is applied in the form of a paste, this paste being sometimes thicker and sometimes thinner, depending on the type of application.
- a sol-gel paste or a sol-gel system can be used that contain the resistor material, for example graphite, and are suitable for the respective application process.
- the paste or the system should contain at least enough carbon that after processing as a heating conductor by drying and baking it consists of at least 50% carbon, advantageously even more, for example 80% to 90%. This achieves a high level of electrical conductivity as a sheet resistance.
- a sheet resistance of the heating conductor material can be between 20 ⁇ / ⁇ to 400 ⁇ / ⁇ , preferably 30 ⁇ / ⁇ to 250 ⁇ / ⁇ .
- Such heat conductor materials and sol-gel pastes or sol-gel systems are generally known.
- a sheet resistance of a heating conductor material that contains noble metal is usually in the range of less than 1 ⁇ / ⁇ , so it is considerably lower.
- Another advantage is that the temperatures for burning in the heating conductor material are much lower than for heating conductor material with noble metal. For heating conductor material with precious metal they are around 800 ° C, for the carbon-based heating conductor material used here they are around 400 ° C. On the one hand, this enables great energy savings because the baking process is known to take a long time, generally in the region of an hour. On the other hand, the thermal and ultimately also the mechanical load on the heating device, in particular on the carrier, is lower. This means that possibly simpler insulating layers or other materials with lower requirements for temperature resistance can be used.
- the heating conductor can overall have a negative temperature coefficient of its resistance, in particular because of one Graphite content. Then the electrical resistance decreases with the temperature and thus the power converted in it increases.
- a heating device 11 is shown with a flat and elongated rectangular carrier 12.
- This carrier 12 could also be imagined as a development of a short tube with a round cross-section, so that the left end and the right end would be closed and the inside of the tube as the inside of the Carrier 12 would be free.
- a flat insulating layer 13 is applied to the carrier 12. This corresponds to a common procedure.
- connection device 15 in the form of a plug is attached to the left on the carrier 12. From this lead lines 16a and 16b, which open into connections 18. These are on the far right a lower connection 18a and an opposite connection 18a ', this upper connection 18a' merging directly into a further upper connection 18b. Opposite this is a connection 18b ′ in the lower area, which then just merges into the supply line 16b to the connection device 15.
- Both heating conductors 20a and 20b are provided, which are applied to the connections 18 in an overlapping manner, as is known for layered heating conductors or thick-film heating conductors. Both heating conductors 20a and 20b are of the same size in terms of area and are essentially also of the same or identical design. As you can see, their width is about four times their length, so they are very short.
- the two heating conductors 20a and 20b are connected to one another in series. Their lateral distance is very small and amounts to a few mm.
- the heating conductors 20 are formed from the heating conductor material according to the invention which is carbon-based or which contains at least 50%, possibly even 80% to 90%, carbon in the operational state.
- this can be graphite alternatively or additionally graphene or carbon nanotubes.
- a possible negative temperature coefficient of the electrical resistance of the carbon-based material, in particular of graphite, can be used, as explained at the beginning, in order to provide in potentially cooler areas that the resistance decreases with the temperature or a higher power is implemented.
- measures are then required to avoid excessive heating.
- discrete temperature sensors or a flat temperature monitoring system are advantageously used, which are sufficiently known from the prior art, but are not shown here.
- a constant or uniform heating conductor thickness is provided.
- This can be, for example, 20 ⁇ m to 70 ⁇ m, that is, it can still be in a thick-film area.
- the area can be almost 40 cm 2 , so that with a voltage of 230 V applied to the connections 18, a power of approximately 2000 W is generated.
- a further heating device 111 is shown, which also has a flat and planar support 112, which here is essentially square, but otherwise its structure is similar in many respects to that from FIG Fig. 1 .
- An insulating layer 113 is applied to the carrier 111, including a connection device 115 with leads 116a and 116b.
- the leads 116a and 116b run to connections 118a and 118a and 118d and 118d '.
- two parallel heating conductors 120a and 120a 'and 120d and 120d' are provided.
- the connection 118a is connected to a connection 118b, and the connection 118a 'is connected to a connection 118b'.
- Heating conductors 120b and 120b ' are located between connections 118b and 118b'. Connections 118c 'and 118c are connected to connections 118b' and 118d ', between which there are two heating conductors 120c and 120c'.
- All heating conductors 120 are designed identically and are essentially square.
- the pairs of heating conductors 120 connected in parallel and lying directly next to one another could also cover the thin gap separating them and thus be a single heating conductor. With this configuration, a series connection of two groups of four heating conductors is achieved, with each group of four being connected in parallel. This can be seen from the course of the connections 118.
- the heating conductors 120 can also match those of the Fig. 1 correspond.
- the carrier 112 also be a development of a curved or even a tubular beam.
- the heating conductor material can largely consist of graphite or comprise graphite.
- a very simplified heating device 211 is shown with a carrier 212 as a rectangular plate. This can be insulating here, so it does not require an insulating layer.
- a flat heating conductor 220 with a rectangular basic shape is applied thereon, which overlaps the connections 218a and 218a 'for electrical contacting.
- the smaller rectangular areas in the middle area are intended to indicate that here, like the side view of the Figure 3B shows that the heating conductor thickness increases towards a central area.
- the differences in thickness from the thickness range D1 are considerably smaller than its thickness, for example they are between 1% and 10%.
- the representation of the Figure 3B is shown here clearly exaggerated for the sake of clarity. While the thicknesses increase in the individual thickness ranges, the respective sheet resistance decreases in a corresponding manner, to the same extent as the change in thickness.
- the individual thickness areas D do not have to correspond inwardly to the outer shape or the basic shape of the heating conductor 220, they can also be approximated to an ellipse inwardly.
- the design of the different thickness ranges or the heating conductor thickness should also be optimized for the respective application with the specific conditions of heat dissipation from the heating conductor 220 or from the heating device 211, advantageously into a medium.
- the basic shape and also the heating conductor thickness itself can be optimized by simulation or practical testing, especially in the edge areas or in the middle areas.
- a series connection of partial resistances corresponding to each thickness range can be used for the current flow between the connections 218a and 218a ' imagine what is shown in the middle.
- the current flow running in the middle runs through the seven partial resistances, so to speak, with the partial resistance in the thickness range D4 having the lowest resistance value due to the largest heating conductor thickness.
- the partial resistance in the thickness range D1 is greatest in each case.
- connection 218a A little to the right of it is shown for a further current flow how here, due to the basically identical size distribution of the resistance values of the partial resistances, the current flow no longer flows directly from connection 218a to connection 218a ', i.e. no longer chooses the shortest path, but rather towards the middle area is curved or bulged. This is due to the fact that the current chooses a somewhat longer path overall in order to flow through the thickness area D4, but there it finds a lower resistance that compensates for the somewhat greater length. So there is a kind of current diversion here.
- the step-like profile of the heating conductor thickness for the heating device 211 is shown exaggerated. Such a course can be produced particularly well by applying the heating conductor material in several layers. A difference between two thickness ranges D can then be a layer thickness or the thickness of a single applied layer of heating conductor material. There are actually no reasons for a coarser gradation.
- a further heating device 211 ' is shown with a carrier 212' including a heating conductor 220 '.
- a carrier 212' including a heating conductor 220 '.
- the thickness increases slowly from the thinnest area on the left and right edge, then a little more, and then again with a weaker increase in thickness in the flat central area.
- Such a profile of the heating conductor thickness can be advantageous for a uniform flow of current and a uniform power generation, but is noticeably more difficult to produce.
- spraying can be used as an application method with different spray intensities and / or spray distances in order to achieve a uniform course.
- a heating device 211 " is shown with a carrier 212" and a heating conductor 220 ".
- the course of the increase in thickness between the outer thin areas and the thick middle area is linear here, so to speak.
- a kind of edge is provided at the transition to the central area, but its negative impact is limited.
- Such a so-to-speak linear course of the heating conductor thickness can be achieved relatively easily by grinding with a flat grinding surface, as is shown below in FIG Figure 3F is explained.
- a sol-gel system 223 is applied to a carrier 212 by means of a spray nozzle 222 in order to form layers.
- This sol-gel system contains the carbon-based heating conductor material, which is known per se from the prior art. It must be suitable for spraying.
- Several layers of heating conductor material or of the sol-gel system 223 are applied one after the other, with a drying process either taking place after each layer, for example after every third or fifth layer, or only at the very end.
- the heating conductor thickness can vary accordingly Figure 3C getting produced.
- a screen printing process with a printing screen 225 is shown schematically. This is placed on the carrier 212, as is customary in screen printing, then the heating conductor material is applied to the printing screen 225 as a sol-gel system or here as a possible sol-gel paste and distributed with a doctor blade.
- a course of the heating conductor thickness can be determined accordingly by means of a screen printing process Figure 3B be produced, so be more in stages. In any case, several layers have to be applied to achieve a desired heating conductor thickness. Intermediate drying can also be provided here.
- the application process is followed by baking.
- the finished heating conductor contains a high proportion of carbon, for example at least 50% or even 80% to 90%.
- FIG. 3F shows how a certain heating conductor thickness can be achieved using an abrasive process.
- a very thick heating conductor 220 on a carrier 212 is shown in dashed lines, with a quasi constant thickness as it was originally produced. Links in the Figure 3F a part of the heating conductor material is simply ground off with a rotating flat grinding wheel 227, shown in a very simplified manner. So the course of the heating conductor thickness can be adjusted accordingly Figure 3D getting produced. Such a grinding process is considered to be very advantageous for such thickness distributions.
- heating conductor material is also removed from an original layer thickness of the heating conductor 220, identified by the dashed line.
- a laser 229 is used here, the laser beam 230 of which removes the heat conductor material as desired.
- Such laser methods are known and therefore do not need to be explained further here.
- the basic rule for the removal process is that it can be carried out both before the heating conductor material has hardened and afterwards.
- a grinding process like the one on the left Figure 3F shown, is advantageously carried out after the heating conductor 220 has hardened and completed. Before the paste or the heating conductor material hardens, it probably cannot be sanded very well either.
- FIG. 3F An in Figure 3F
- the laser process shown on the right can be carried out on a hardened heating conductor material as well as before hardening and after the aforementioned drying.
- a heating conductor material that has not yet hardened can possibly even be removed more easily.
- such a removal method can also be used to calibrate the heating conductor in the electrical sense, that is to say to an exact resistance value.
- the heating conductor should also be fully cured for this.
- the heating function of the heating conductor can be maintained in this area, the temperature generated is only slightly changed under certain circumstances.
- FIG. 3 is another heater 311 in plan view and in FIG Fig. 5 shown in a cut oblique view.
- a heating conductor 320 is applied to a circular carrier 312 as a circular ring encircling an arc angle of approximately 340 °.
- the stepped course which is similar in principle to that of the Figures 3A and 3B , achieved by different layer thicknesses or numbers of layers.
- a slightly lower temperature is achieved here due to a free central area of the heating device 311.
- a slightly higher temperature can be achieved in the thickness range D1 or a slightly higher surface heating output can be generated. This can be adjusted by the heating conductor thickness in the thickness range D1.
- FIG. 11 is another heater 411 similar to that of FIG Figures 4 and 5 shown with a round support 312 and two radially extending connections 418a and 418a '.
- Three heating conductors 420a, 420b and 420c run in between. They are each separated from one another by interruptions 432, as is clear from the sectional illustration.
- the heating conductors 420a, 420b and 420c should be similar to the Figures 4 and 5 again be divided into three thickness areas D1, D2 and D3. In the Fig. 7 is this, different from that Fig. 5 , not shown, but should also be the same here.
- a further embodiment of a heating device 511 is shown, which is also round or has a round carrier 512.
- the inner connection 518a is, like the oblique sectional view of FIG Fig. 9 shows, not only designed as a pure surface, but has a certain height extension. This is intended to serve to contact the heating conductor with which it is contacted not only on its lower surface as a support on the carrier 512, but also, so to speak, over its layer thickness on the inner end face.
- a heating conductor 520 is applied to the carrier 512 and to the connections 518a and 518a ' Figures 4 and 5 is divided into radially different thickness areas, just with exactly the opposite thickness distribution.
- the heating conductor 520 is designed as a continuous circular ring in the circumferential direction and has a thickness area D1 on the outside, a thickness area D3 on the inside and a thickness area D2 in between.
- the heating conductor thickness decreases from the inside to the outside, that is from the connection 518a to the connection 518a '. While in the not claimed embodiments of Figures 4 to 7 the current flow goes in the direction of circulation, it runs in the likewise not claimed embodiment of FIG Figures 8 and 9 in the radial direction.
- the distribution of the heating conductor thickness that from Fig.
- a step-like profile causes a surface heating power that is uniformly distributed overall over the surface of the heating device 511.
- the resistance is lowest, but the current density is very high.
- the electrical resistance is greater due to the small heating conductor thickness, but the current density is lower due to the significantly larger circumference.
- the stepped profile of the thickness ranges D1 to D3 shown here can of course also, as before with reference to FIG Figures 3B to 3D explained, distributed or balanced.
- the length of the current flow is shorter than in the heating device of FIG Figures 4 and 5 so that with the same operating voltage and the same total heating power, the heating conductor thicknesses of the thickness areas D1 to D3 are anyway less than there.
- a modification of the heating device 511 from the Figures 8 and 9 shown namely here eight interruptions 632 are provided, similar to the interruptions 432 running in the direction of rotation of FIG Fig. 7 .
- These divide a heating conductor 620 into eight circular ring sections by virtue of their radial course. Since the current flow always takes place exactly radially between the connections 618a and 618a ', these interruptions 632 do not disturb the current flow. They only slightly reduce the total area of the heating conductor 620 and thus somewhat the total area that is directly heated.
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit einem Träger und mit mindestens einem auf dem Träger angeordneten flächigen elektrischen Heizleiter sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizeinrichtung.
- Solche Heizeinrichtungen sind vielfach bekannt, insbesondere auch mit sogenannten Dickschicht-Heizleitern. Die Dokumenten
US 2009/314765 A1 ,US 2014/021195 A1 ,WO 2015/048564 A1 ,US 2010/096507 A1 ,JP 2002 184558 A EP 1 667 489 A2 ,WO 2008/088907 A2 undEP 1 988 750 A1 offenbaren Heizeinrichtungen nach dem Stand der Technik. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Heizeinrichtung zweckmäßig anzupassen an bestimmte Verwendungen und exakt vorgegebene Einbau- bzw. Betriebsverhältnisse.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 oder des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Heizeinrichtung oder nur für ein Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Heizeinrichtung als auch für ein Herstellungsverfahren selbständig gelten können.
- Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung einen Träger und mindestens einen flächigen elektrischen Heizleiter aufweist, der auf diesem Träger angeordnet ist, vorteilhaft in Schichtaufbau bzw. als Schicht, insbesondere als Dickschicht. Der Heizleiter verläuft dabei zwischen einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss. Als Heizleitermaterial weist der mindestens eine Heizleiter Kohlenstoff-basiertes Material auf, beispielsweise in einer einfachen Ausgestaltung Graphit mit einem sehr hohen Anteil.
- In einer grundsätzlichen möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Verlauf eines kürzesten Wegs zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss dieser kürzeste Weg durch den Heizleiter bzw. durch das Heizleitermaterial verläuft. Vorteilhaft ist dieser kürzeste Weg eine Gerade oder ein Kreisabschnitt, insbesondere eine exakte Gerade oder ein exakter Kreisabschnitt. Dieser kürzeste Weg verläuft durch den Heizleiter und in diesem kürzesten Weg ist keine Flächenunterbrechung des Heizleiters vorgesehen bzw. kein Einschnitt in den Heizleiter. Bevorzugt weist der Heizleiter eine geometrische Grundform als Rechteck, Trapez oder Kreis bzw. Kreisringabschnitt auf.
- Durch diese Definition kann erreicht werden, dass ein im Wesentlichen flächiger Heizleiter geschaffen werden kann, wobei mit mehreren solchen Heizleitern ein flächiger Träger gut belegt werden kann. Unter Umständen kann bereits ein einziger solcher flächiger Heizleiter reichen, um einen einzigen Träger flächig zu beheizen, so dass ein Träger nur einen einzigen Heizleiter aufweist.
- Gemäß einem vorteilhaften Grundgedanken der Erfindung, welcher mit der vorgenannten grundsätzlichen Ausgestaltung kombiniert sein kann, aber auch unabhängig davon vorliegen kann, variiert eine Heizleiterdicke zwischen den elektrischen Anschlüssen zumindest teilweise und ist somit nicht überall gleich bzw. konstant. Vorteilhaft variiert diese Heizleiterdicke um einen Faktor von 0,01 bis 20, die größte Heizleiterdicke kann also um 1% bis 2000% über der geringsten Heizleiterdicke liegen. Dabei wird diese Heizleiterdicke vorteilhaft in einem Bereich gemessen, wo der Heizleiter nur über dem Träger verläuft und beispielsweise nicht auf einen der Anschlüsse überlappt zur elektrischen Kontaktierung. Absolut gesehen kann eine Heizleiterdicke etwa 20 µm bis 70 µm betragen, also um den Faktor 3 bis 5 über der Heizleiterdicke eines Heizleitermaterials mit Edelmetall liegen.
- In nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel kann der Heizleiter in der Draufsicht oder in einer Abwicklung rechteckig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Länge des Heizleiters zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss 10% bis 250% der Breite des Heizleiters in Querrichtung zu dieser Länge entsprechen, vorteilhaft 50% bis 200%. Der Heizleiter ist also weniger eine langgestreckte Bahn, sondern eine eher kurze Bahn mit einer eher gedrungenen Form. Somit ist es möglich, dass ein Träger, insbesondere auch ein rechteckiger oder angenähert rechteckiger Träger, mit nur einem einzigen rechteckigen Heizleiter belegt ist und von diesem zwischen 30% und 95%, vorzugsweise zwischen 50% und 70%, bedeckt ist.
- In diesem Ausführungsbeispiel kann bei einem solchen rechteckigen Heizleiter eine Verringerung oder eine Erhöhung der Heizleiterdicke in einem Mittelbereich vorgesehen sein. Dadurch kann hier bereichsweise eine erhöhte oder verringerte Heizleistung bewirkt werden entsprechend der Änderung der Heizleiterdicke. Somit ist es eben in Anpassung an die eingangs genannte gewünschte Funktion einer örtlichen Anpassung der Heizleistung möglich, dies auch bei einem flächigen Heizleiter bzw. in einer vollständig von einem Heizleiter überdeckten Fläche zu erreichen. Die Ausdehnung eines solchen Bereichs mit einer Verringerung oder einer Erhöhung der Heizleiterdicke kann relativ gering sein und beispielsweise 1% bis 20% einer Länge und/oder Breite des Heizleiters entsprechen. Sie kann aber auch noch größer sein. Des Weiteren ist es möglich, mehrere solcher Bereiche mit veränderter Heizleiterdicke vorzusehen, und zwar verteilt bzw. getrennt voneinander.
- Des Weiteren ist es möglich, einen Bereich mit einer veränderten Heizleiterdicke nahe einem Rand oder direkt an einem Rand des Heizleiters vorzusehen. So können auch hier unterschiedliche Flächenheizleistungen bzw. im Ergebnis unterschiedliche Temperaturen bewirkt werden.
- Eine Verringerung oder eine Erhöhung der Heizleiterdicke kann ganz allgemein vorteilhaft gleichmäßig bzw. streng monoton stetig sein. Dies bedeutet, dass Stufen bzw. eine stufenartige oder sprungartige Veränderung der Heizleiterdicke vermieden werden sollten, vorteilhaft zumindest bei einem rechteckigen Heizleiter. Dies bewirkt dann nämlich lokal stark unterschiedliche Stromdichten und Temperaturverteilungen.
- Auf eine Fläche des Trägers bezogene unterschiedliche Temperaturverteilungen können beispielsweise bei der Erwärmung von an dem Träger vorbeiströmenden Medien wie Wasser odgl. erwünscht sein. Dadurch kann dann eben ein optimaler Temperaturübergang entlang der Wasserströmung an dem Träger erreicht werden, so dass das vorbeiströmende Wasser möglichst gut erwärmt wird.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der mindestens eine Heizleiter in der Draufsicht oder in einer Abwicklung als Kreisringabschnitt oder als ganzer Kreisring ausgebildet sein. Vorteilhaft ist er dabei nicht nur irgendwie gebogen, sondern verläuft entlang eines geometrischen Kreises. Besonders vorteilhaft sind Innenbiegung und Außenbiegung dabei als Kreisringe ausgebildet bzw. verlaufen entlang von Kreisringen. Während für flache Träger sowohl die vorgenannte rechteckige Form als auch hier die Kreisringabschnittform leicht vorstellbar sind, soll dies für gewölbte Träger, insbesondere auch Trägerrohre, so sein, dass die Rechteckform oder die Kreisform in der abgewickelten Darstellung oder Abwicklung gegeben ist, also in der abgewickelten Form eines Trägerrohrs, welches dann eben in der Betrachtung ein flaches flächiges Stück ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann auch ein frei und unterschiedlich bzw. ungleichmäßig gewölbter Träger vorgesehen sein, auf den mit einem geeigneten Auftragverfahren das Material für den Heizleiter aufgebracht wird.
- Bei einem Heizleiter als Kreisring oder Kreisringabschnitt kann in einer ersten nicht beanspruchten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der erste Anschluss und der zweite Anschluss im Wesentlichen radiale Erstreckung aufweisen in Bezug auf die Kreisform des Heizleiters. Der mindestens eine Heizleiter zwischen den Anschlüssen verläuft dann eben in Umfangsrichtung vom einen Anschluss zum anderen. Dies gilt auch für den Stromfluss, der vorteilhaft im Wesentlichen, besonders vorteilhaft genau, auch in Umfangsrichtung verläuft. Dabei kann eine Breite des Heizleiters im Verlauf zwischen den Anschlüssen gleich bleiben. Eine Heizleiterdicke kann zumindest entlang der Umfangsrichtung, also entlang des Bogens, den der kreisringabschnittförmige Heizleiter zurücklegt, im Wesentlichen auch gleich bleiben, sie könnte aber auch leicht variieren um 1% bis 20%. Entsprechend vorteilhaft kann die Heizleiterdicke auch entlang eines Stromflusses zwischen den Anschlüssen im Wesentlichen gleich bleiben oder konstant sein. In einer radialen Richtung kann die Heizleiterdicke sich vorteilhaft verändern, insbesondere von radial innen nach radial außen zunehmen. Dabei kann die Heizleiterdicke im Wesentlichen linear zunehmen von radial innen nach radial außen.
- Eine Ausbildung der Heizleiterdicke kann hier, wie allgemein für die gesamte Erfindung geltend, einerseits so sein, dass die Heizleistungserzeugung überall gleich ist und somit auch die Temperaturverteilung am Heizleiter bzw. an der Heizeinrichtung. Alternativ können in einem inneren Bereich bzw. Mittelbereich oder in einem äußeren Bereich bzw. Randbereich höhere Temperaturen durch höhere Heizleistungen bewirkt werden ebenso wie niedrigere Temperaturen. Dazu kann die Heizleiterdicke entsprechend verändert werden, also entweder verringert werden oder erhöht werden.
- In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass der erste Anschluss und der zweite Anschluss im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen, wobei ein Anschluss innen verläuft und ein Anschluss außen verläuft. Dabei sind die Anschlüsse vorteilhaft konzentrisch zueinander. Ein Stromfluss zwischen den beiden Anschlüssen verläuft dann in radialer Richtung. Vorteilhaft ist der Heizleiter so ausgebildet, dass ein Strom ausschließlich in radialer Richtung vom einen Anschluss zum anderen verläuft. Die Anschlüsse und auch der Heizleiter können voll umlaufende Kreisringe sein, was jedoch nicht zwingend ist.
- Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann sich die Heizleiterdicke entlang eines Stromflusses bzw. Strompfads zwischen den beiden Anschlüssen ändern. Die Heizleiterdicke sollte sich also in radialer Richtung verändern, entweder monoton zunehmen oder monoton abnehmen. Diese Änderung sollte vorteilhaft so erfolgen, dass wiederum die erzeugte Flächenleistung bzw. Temperatur weitgehend gleich ist, insbesondere überall gleich ist. Besonders vorteilhaft nimmt die Heizleiterdicke von innen nach außen ab, um eine in etwa gleichbleibende Heizleistung und somit Temperaturerzeugung zu bewirken.
- Grundsätzlich gilt allgemein, dass eine Veränderung der Heizleiterdicke auch in Sprüngen bzw. in Stufen erfolgen kann. Dies kommt beispielsweise dadurch, dass der Heizleiter in einem mehrstufigen Schichtaufbau auf dem Träger hergestellt wird, um so die unterschiedlichen Heizleiterdicken zu erzeugen. Dabei wird eine Schicht von Heizleitermaterial auf die vorhergehende aufgebracht und dort, wo eine erhöhte Heizleiterdicke gewünscht ist, werden bereichsweise einfach mehr Schichten aufgebracht. Für ein solches erfindungsgemäßes Verfahren können verschiedene Auftragverfahren angewendet werden, beispielsweise Drucken, insbesondere Siebdruck, Sprühen, Spritzen, Inkjet-Verfahren oder Aufschleudern. Auch Kombinationen davon sind allgemein möglich. Nach jedem Auftragen einer Schicht kann ein Trocknen des Heizleitermaterials erfolgen, evtl. sogar ein Aushärten bzw. Einbrennen. Wegen des dadurch entstehenden hohen Aufwands wird üblicherweise nur ein Trocknungsvorgang vorgenommen. Ein Einbrennen odgl. zur Fertigstellung erfolgt nur einmal ganz am Ende nach Fertigstellung des Heizleiters. Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass die Schichten jeweils unterschiedlich dick sind, wobei sie vorteilhaft jeweils gleich dick sind.
- Durch das beschriebene Auftragen der einzelnen Schichten des Heizleiters durch ein flächenmäßiges Auftragverfahren ist es, vor allem bei Verfahren wie Drucken oder Siebdruck und Inkjet-Verfahren kaum zu vermeiden, dass die Heizleiterdicke eben sprunghaft bzw. in Stufen ansteigt. Bei Verfahren wie Sprühen, Spritzen oder Aufschleudern ist eine gleichmäßige Zunahme der Heizleiterdicke noch eher möglich.
- In einer Ausbildung der Erfindung kann eine Veränderung der Heizleiterdicke streng monoton erfolgen, so dass weder Sprünge noch sonstige schlagartige Veränderungen der Heizleiterdicke vorliegen. Eine solche Veränderung ist eben vorteilhaft gleichmäßig. Dadurch können, wie eingangs genannt, lokal deutlich unterschiedliche Stromflüsse und somit auch Temperaturverteilungen vermieden werden. Hierzu ist es möglich, dass gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren bereichsweise Heizleitermaterial eines fertigen Heizleiters entfernt bzw. abgetragen wird. So kann eine unterschiedliche bzw. beeinflussbare Heizleiterdicke erzielt werden.
- Ein solches abtragendes Verfahren kann ein Abschleifen, Abkratzen, Sandstrahlen bzw. Abstrahlen oder ein Laser-Verfahren bzw. Laserstrahlen sein. Auch Kombinationen davon sind allgemein möglich. Aufgebracht werden kann das Material des Heizleiters in mehreren Schichten durch ein vorbeschriebenes Verfahren in einem mehrstufigen Schichtaufbau. In Bereichen erhöhter Heizleiterdicke sind dann einfach mehr Schichten aufgetragen als in Bereichen mit verringerter Heizleiterdicke. Durch einen beschriebenen Abtrag von Heizleitermaterial können lokal unterschiedliche Heizleiterdicken erreicht werden. Hierfür eignet sich, insbesondere für ein großflächiges Verfahren, vor allem eben ein Abschleifen oder Abstrahlen. Ein solcher Abtrag von Heizleitermaterial kann auf alle Fälle flächig verteilt sein und entweder bereichsweise unterschiedlich sein oder aber gleichmäßig sein. So können beispielsweise die zuvor genannten unterschiedlichen Heizleiterdicken nicht im aufbauenden Verfahren erzielt werden, sondern nur in einem abtragenden Verfahren. Dies weist gegenüber einem auftragenden Verfahren möglicherweise den Vorteil auf, dass erheblich leichter vergleichmäßigte und sprung- oder stufenfreie Veränderungen der Heizleiterdicke erreicht werden können. Des Weiteren ist es mit einem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, einen Abgleich des Heizleiters auf einen genauen Widerstandswert vorzunehmen, so dass er eine exakt definierte Leistung erzeugt. Durch ein solches Abtragen bzw. Entfernen des Heizleitermaterials kann viel besser als durch sonst gebräuchliche Einschnitte oder komplette Entfernung bestimmter Flächenbereiche ein viel geringerer Eingriff in die flächige Leistungserzeugung erfolgen.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass eine Breite des Heizleiters zwischen den beiden elektrischen Anschlüssen zumindest teilweise variiert, vorteilhaft um 5% bis 20%. Auch dadurch kann im Prinzip eine Heizleistungsverteilung und somit Temperaturverteilung auf den Heizleiter bezogen erreicht werden, allerdings nur in sehr großflächigem Maßstab bzw. eigentlich nur auf die gesamte Breite des Heizleiters bezogen. Insofern ist diese Maßnahme der Variation des Heizleiters weniger gut geeignet für die eingangs genannten, eher kleinflächigen Veränderungen der Heizleiterdicke.
- Als Kohlenstoff-basiertes Heizleitermaterial können verschiedene Materialien verwendet werden, insbesondere neben dem eingangs genannten Graphit noch Carbon-Nanotubes, Fullerene, amorpher Kohlenstoff oder Graphen. Weitere mögliche Kohlenstoff-basierte Materialien für das Heizleitermaterial sind Kohlenstoff-Fasern, Glaskohlenstoff, Ruß, Aerographit und nicht-graphitischer Kohlenstoff. Vor allem Graphit, Carbon-Nanotubes und Fullerene werden als relativ vielversprechend angesehen.
- In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Heizleitermaterial frei von Edelmetall bzw. weist kein teures Edelmetall auf. Neben dadurch möglichen Kosteneinsparungen kann ein weiterer großer Vorteil realisiert werden, dass nämlich ein solches Heizleiter aus diesem kohlenstoffbasierten Heizleitermaterial bei deutlich geringeren Temperaturen als üblich hergestellt werden kann. Üblicherweise wird das Heizleitermaterial für derartige Heizleiter, auch aus dem Stand der Technik mit Edelmetall, in Form einer Paste aufgebracht, wobei diese Paste je nach Aufbringungsart mal dickflüssiger und mal dünnflüssiger sein kann. Hier kann eine Sol-Gel-Paste oder ein Sol-Gel-System verwendet werden, die das Widerstandsmaterial enthalten, also beispielsweise das Graphit, und für das jeweilige Auftragverfahren geeignet sind. Es sollte mindestens so viel Kohlenstoff in der Paste bzw. dem System enthalten sein, dass dann nach dem Verarbeiten als Heizleiter durch Trocknen und Einbrennen dieser zu mindestens 50% aus Kohlenstoff besteht, vorteilhaft sogar noch mehr, beispielsweise 80% bis 90%. Somit wird eine hohe elektrische Leitfähigkeit als Flächenwiderstand erreicht. Ein Flächenwiderstand des Heizleitermaterials kann zwischen 20 Ω/□ bis 400 Ω/□ betragen, vorzugsweise 30 Ω/□ bis 250 Ω/□. Derartige Heizleitermaterialien und Sol-Gel-Pasten oder Sol-Gel-Systeme sind allgemein bekannt. Ein Flächenwiderstand eines Heizleitermaterials, das Edelmetall enthält, liegt üblicherweise im Bereich von unter 1 Ω/□, ist also erheblich geringer.
- Der weitere Vorteil ist der, dass die Temperaturen zum Einbrennen des Heizleitermaterials viel niedriger sind als für Heizleitermaterial mit Edelmetall. Für Heizleitermaterial mit Edelmetall betragen sie etwa 800°C, für das hier verwendete kohlenstoffbasierte Heizleitermaterial betragen sie etwa 400°C. Dies ermöglicht zum Einen eine große Energieeinsparung, weil das Einbrennen bekanntermaßen lange dauert, in der Regel im Bereich einer Stunde. Zum Anderen ist die thermische und letztlich auch die mechanische Belastung der Heizeinrichtung geringer, insbesondere des Trägers. Somit können evtl. einfachere Isolierschichten verwendet werden oder andere Materialien mit geringeren Anforderungen an Temperaturfestigkeit.
- Beim Auftragen des Heizleitermaterials durch Sprühen, Spritzen, Inkjet oder Aufschleudern können Masken, Schablonen odgl. verwendet werden.
- In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann der Heizleiter insgesamt einen negativen Temperaturkoeffizienten seines Widerstands aufweisen, insbesondere wegen eines Graphitanteils. Dann sinkt der elektrische Widerstand mit der Temperatur und damit steigt die darin umgesetzte Leistung.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine nicht beanspruchte Heizeinrichtung mit zwei rechteckigen Heizleitern darauf,
- Fig. 2
- eine alternative Heizeinrichtung mit einem quadratischen Träger und acht Heizleitern darauf,
- Fig. 3A
- eine Draufsicht auf einen einzige Heizleiter in rechteckiger Form mit unterschiedlichen Heizleiterdicken und eingezeichnetem Widerstandsverlauf,
- Fig. 3B bis 3D
- drei verschiedene Profile einer Heizleiterdicke,
- Fig. 3E
- eine schematisierte Darstellung von zwei Auftragverfahren für das Heizleitermaterial auf einen Träger,
- Fig. 3F
- zwei schematisierte Verfahren zum Abtragen von Heizleitermaterial für einen unterschiedlichen Verlauf der Heizleiterdicke,
- Fig. 4 und 5
- eine Draufsicht und eine Schrägansicht einer nicht beanspruchten Heizeinrichtung in runder Form mit radial unterschiedlichen Heizleiterdicken und Stromfluss in Umfangsrichtung,
- Fig. 6 und 7
- eine Draufsicht und Schrägansicht auf einen weiteren kreisrunden Heizleiter mit in radialer Richtung unterschiedlichen Heizleiterdicken und radialem Stromfluss,
- Fig. 8 und 9
- eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus
Fig. 6 und 7 mit radial verlaufenden Unterbrechungen im Heizleitermaterial und - Fig. 10 und 11
- eine Abwandlung der Heizeinrichtung aus
Fig. 4 und 5 mit in Umfangsrichtung verlaufenden Unterbrechungen zwischen Heizleiterbahnen. - In der
Fig. 1 ist eine Heizeinrichtung 11 dargestellt mit einem flachen und länglichen rechteckigen Träger 12. Diesen Träger 12 könnte man sich auch als Abwicklung eines kurzen Rohres mit rundem Querschnitt vorstellen, so dass das linke Ende und das rechte Ende geschlossen wären und die Innenseite des Rohres als Innenseite des Trägers 12 frei wäre. Auf den Träger 12 ist eine flächige Isolierschicht 13 aufgebracht. Dies entspricht einer üblichen Vorgehensweise. - Links ist auf dem Träger 12 eine Anschlusseinrichtung 15 in Form eines Steckers angebracht. Von dieser gehen Zuleitungen 16a und 16b ab, welche in Anschlüsse 18 münden. Dies sind ganz rechts ein unterer Anschluss 18a und ein gegenüberliegender Anschluss 18a', wobei dieser obere Anschluss 18a' direkt in einen weiteren oberen Anschluss 18b übergeht. Dem gegenüber liegt im unteren Bereich ein Anschluss 18b', der dann eben in die Zuleitung 16b übergeht an die Anschlusseinrichtung 15.
- Es sind zwei Heizleiter 20a und 20b vorgesehen, die in überlappender Weise auf die Anschlüsse 18 aufgebracht sind, wie dies für Schichtheizleiter bzw. Dickschichtheizleiter bekannt ist. Beide Heizleiter 20a und 20b sind von der Fläche her gleich groß und im Wesentlichen auch gleich bzw. identisch ausgebildet. Wie zu erkennen ist, ist ihre Breite etwa viermal so groß wie ihre Länge, sie sind also sehr kurz. Die beiden Heizleiter 20a und 20b sind seriell miteinander verschaltet. Ihr seitlicher Abstand ist sehr gering und beträgt wenige mm.
- Die Heizleiter 20 sind aus dem erfindungsgemäßen Heizleitermaterial gebildet, welches Kohlenstoff-basiert ist bzw. welches im einsatzfähigen Zustand mindestens 50%, evtl. sogar 80% bis 90%, Kohlenstoff enthält. Beispielsweise kann dies in einem einfachen Fall Graphit sein, alternativ oder zusätzlich auch Graphen oder Carbon-Nanotubes. Ein möglicher negativer Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands des Kohlenstoff-basierten Materials, insbesondere von Graphit, kann wie eingangs erläutert genutzt werden, um in potentiell kühleren Bereichen vorzusehen, dass der Widerstand mit der Temperatur sinkt bzw. eine höhere Leistung umgesetzt wird. Gleichzeitig sind dann Maßnahmen erforderlich, um eine zu starke Erhitzung zu vermeiden. Vorteilhaft werden hierzu diskrete Temperatursensoren oder eine flächige Temperaturüberwachung eingesetzt, welche aus dem Stand der Technik ausreichend bekannt sind, hier aber nicht dargestellt sind.
- Bei dem in der
Fig. 1 dargestellten nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel einer Heizeinrichtung 11 ist eine konstante bzw. gleichmäßige Heizleiterdicke vorgesehen. Diese kann beispielsweise 20 µm bis 70 µm betragen, also immer noch in einem Dickschicht-Bereich liegen. Die Fläche kann knapp 40 cm2 betragen, so dass bei einer an den Anschlüssen 18 anliegenden Spannung von 230 V eine Leistung von etwa 2000 W erzeugt wird. Die bedeutet einen Flächenwiderstand von 63 Ω/□ und eine Flächenbelastung von etwas über 50 W/cm2. Zu möglichen Auftragverfahren für das Heizleitermaterial wird nachfolgend mehr ausgeführt. - In der
Fig. 2 ist eine weitere Heizeinrichtung 111 dargestellt, die ebenfalls einen flachen und ebenen Träger 112 aufweist, der hier im Wesentlichen quadratisch ausgebildet ist, ansonsten gleicht sein Aufbau aber in vieler Hinsicht demjenigen aus derFig. 1 . Auf dem Träger 111 ist eine Isolierschicht 113 aufgebracht samt einer Anschlusseinrichtung 115 mit Zuleitungen 116a und 116b. Die Zuleitungen 116a und 116b verlaufen an Anschlüsse 118a und 118a'sowie 118d und 118d'. Dazwischen sind jeweils zwei parallele Heizleiter 120a und 120a' sowie 120d und 120d' vorgesehen. Der Anschluss 118a ist mit einem Anschluss 118b verbunden, und der Anschluss 118a'ist mit einem Anschluss 118b' verbunden. Zwischen den Anschlüssen 118b und 118b' befinden sich Heizleiter 120b und 120b'. An die Anschlüsse 118b' und 118d' sind Anschlüsse 118c' und 118c verbunden, zwischen denen sich zwei Heizleiter 120c und 120c' befinden. - Sämtliche Heizleiter 120 sind identisch ausgebildet und im Wesentlichen quadratisch. Die jeweils parallel geschalteten und direkt nebeneinanderliegenden Paare von Heizleitern 120 könnten auch die sie trennende dünne Lücke überdecken und somit ein einziges Heizleiter sein. Erreicht wird mit dieser Konfiguration eine Reihenschaltung von zwei Vierergruppen von Heizleitern, wobei jede Vierergruppe in sich parallel geschaltet ist. Dies ist durch den Verlauf der Anschlüsse 118 zu erkennen. Auch vom Material und vom Auftragverfahren her können die Heizleiter 120 denjenigen der
Fig. 1 entsprechen. In ähnlicher Form könnte der Träger 112 auch eine Abwicklung eines gebogenen oder sogar eines rohrartigen Trägers sein. Das Heizleitermaterial kann auch hier zu einem Großteil aus Graphit bestehen bzw. Graphit aufweisen. - In der
Fig. 3A ist sehr vereinfacht eine Heizeinrichtung 211 dargestellt mit einem Träger 212 als rechteckige Platte. Dieser kann hier isolierend sein, benötigt also keine Isolierschicht. Auf dem Träger 212 sind ein oberer Anschluss 218a und unterer Anschluss 218a' aufgebracht, die wie allgemein die Anschlüsse aus sehr gut leitfähigem Material, insbesondere mit hohem Metallgehalt, hergestellt sind. Darauf ist ein flächiger Heizleiter 220 mit rechteckiger Grundform aufgebracht, welches zur elektrischen Kontaktierung die Anschlüsse 218a und 218a' überlappt. Durch die kleineren rechteckigen Flächen im Mittelbereich soll angedeutet werden, dass hier, wie die Seitendarstellung derFig. 3B zeigt, die Heizleiterdicke zu einem Mittelbereich hin ansteigt. Dazu gibt es bei dem stufigen Anstieg vier Dickenbereiche D1 bis D4. Wie aus der Seitendarstellung derFig. 3B zu ersehen ist, sind die Dickenunterschiede ab dem Dickenbereich D1 erheblich geringer als dessen Dicke, beispielsweise liegen sie zwischen 1% und 10%. Die Darstellung derFig. 3B ist hier der Anschaulichkeit halber deutlich übertrieben dargestellt. Während die Dicken in den einzelnen Dickenbereichen zunehmen, nimmt in entsprechender Weise der jeweilige Flächenwiderstand ab, und zwar in demselben Maß wie die Dickenveränderung. Die einzelnen Dickenbereiche D müssen nicht nach innen zu der Außenform bzw. der Grundform des Heizleiters 220 entsprechen, sie können auch nach innen zu an eine Ellipse angenähert werden. Generell sollte die Gestaltung auch der unterschiedlichen Dickenbereiche bzw. der Heizleiterdicke optimiert werden für die jeweilige Anwendung mit den konkreten Bedingungen eines Wärmeabtrags vom Heizleiter 220 bzw. von der Heizeinrichtung 211, vorteilhaft in ein Medium. Die Grundform und auch die Heizleiterdicke selbst können, insbesondere in Randbereichen oder in Mittelbereichen, durch Simulation oder praktische Erprobung optimiert werden. - Durch die unterschiedlichen Heizleiterdicken der Dickenbereiche D1 bis D4 werden unterschiedliche Leistungsdichten und somit eine sozusagen gestaltbare Temperaturverteilung möglich. Durch die größere Dicke im Mittelbereich des Heizleiters 220 wird hier die Heizleistung etwas reduziert, was von Vorteil ist für eine gleichmäßige Temperaturverteilung, da üblicherweise in einem Mittelbereich eines flächigen Heizleiters die höchste Temperatur herrscht.
- In grober Näherung kann man sich für den Stromfluss zwischen den Anschlüssen 218a und 218a' eine Reihenschaltung von Teilwiderständen entsprechend jedem Dickenbereich vorstellen, was in der Mitte dargestellt ist. Der hier in der Mitte verlaufende Stromfluss durchläuft sozusagen die sieben Teilwiderstände, wobei der Teilwiderstand im Dickenbereich D4 aufgrund der größten Heizleiterdicke den geringsten Widerstandswert hat. Der Teilwiderstand in dem Dickenbereich D1 ist jeweils am größten.
- Etwas rechts daneben ist für einen weiteren Stromfluss dargestellt, wie hier sozusagen durch die an sich gleiche Größenverteilung der Widerstandswerte der Teilwiderstände der Stromfluss nicht mehr direkt vom Anschluss 218a zum Anschluss 218a' fließt, also nicht mehr den kürzesten Weg wählt, sondern sozusagen zum Mittenbereich hin gebogen oder ausgebeult ist. Dies ist dadurch begründet, dass der Strom zwar einen insgesamt etwas längeren Weg wählt, um durch den Dickenbereich D4 zu fließen, dort aber einen die etwas größere Länge ausgleichenden geringeren Widerstand vorfindet. Somit kommt es hier zu einer Art Stromumleitung.
- In der
Fig. 3B ist, wie gesagt, für die Heizeinrichtung 211 der stufenartige Verlauf der Heizleiterdicke übertrieben dargestellt. Ein solcher Verlauf kann besonders gut hergestellt werden durch das Aufbringen des Heizleitermaterials in mehreren Schichten. Ein Unterschied zwischen zwei Dickenbereichen D kann dann eine Schichtdicke sein bzw. die Dicke einer einzigen aufgebrachten Schicht von Heizleitermaterial. Gründe für eine gröbere Abstufung gibt es eigentlich nicht. - In der
Fig. 3C ist eine weitere Heizeinrichtung 211' dargestellt mit einem Träger 212' samt einem Heizleiter 220'. In einem Mittelbereich weist dieser erkennbar eine ähnliche Dicke wie die Heizeinrichtung 211 auf, nur sind hier keine genau unterscheidbaren Dickenbereiche gegeben mit einem stufigen oder abgestuften Verlauf. Vielmehr steigt die Dicke vom dünnsten Bereich am linken und am rechten Rand erst langsam an, dann etwas stärker, um dann wieder mit einem schwächeren Dickenanstieg in den ebenen Mittelbereich überzugehen. Ein solcher Verlauf der Heizleiterdicke kann für einen gleichmäßigen Stromfluss und eine gleichmäßige Leistungserzeugung von Vorteil sein, ist aber erkennbar schwerer herzustellen. Entweder kann hier durch beispielsweise Sprühen als Auftragverfahren mit unterschiedlichen Sprühintensitäten und/oder Sprühabständen gearbeitet werden, um den gleichmäßigen Verlauf zu erreichen. Alternativ kann mit entsprechenden Abtragverfahren, wie sie eingangs beschrieben worden sind und nachfolgend noch im Detail erläutert werden, gearbeitet werden. - In der
Fig. 3D ist eine Heizeinrichtung 211" dargestellt mit einem Träger 212" und einem Heizleiter 220". Der Verlauf der Dickenzunahme zwischen den äußeren dünnen Bereichen und dem dicken Mittelbereich ist hier sozusagen linear. Somit ist zwar am Übergang zum Mittelbereich eine Art Kante vorgesehen, deren negative Auswirkung hält sich aber in Grenzen. Ein solcher sozusagen linearer Verlauf der Heizleiterdicke kann relativ leicht durch Abschleifen mit einer planen Schleiffläche erzielt werden, wie es nachfolgend in derFig. 3F erläutert ist. - In der
Fig. 3E sind schematisch zwei Möglichkeiten für Auftragverfahren für das Heizleitermaterial dargestellt. Im linken Bereich wird auf einen Träger 212 mittels einer Spritzdüse 222 eine Sol-Gel-System 223 aufgebracht, um Schichten zu bilden. Dieses Sol-Gel-System enthält das Kohlenstoff-basierte Heizleitermaterial, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es muss geeignet sein zum Spritzen. Dabei werden mehrere Schichten von Heizleitermaterial bzw. des Sol-Gel-Systems 223 nacheinander aufgebracht, wobei entweder nach jeder Schicht ein Trocknungsvorgang stattfindet, nach beispielsweise jeder dritten oder fünften Schicht, oder erst ganz am Schluss. Je nach Genauigkeit des Arbeitens mit der Spritzdüse 222 kann ein Verlauf der Heizleiterdicke entsprechendFig. 3C hergestellt werden. - Rechts in der
Fig. 3E ist schematisch ein Siebdruckverfahren mit einem Drucksieb 225 dargestellt. Dieses wird auf den Träger 212 aufgelegt, wie es bei Siebdruck üblich ist, dann wird das Heizleitermaterial als Sol-Gel-System bzw. hier als mögliche Sol-Gel-Paste auf das Drucksieb 225 aufgebracht und mit einem Rakel verteilt. Mittels eines Siebdruckverfahrens kann ein Verlauf der Heizleiterdicke entsprechendFig. 3B hergestellt werden, also eher stufig sein. Zur Erreichung einer gewünschten Heizleiterdicke müssen ohnehin mehrere Schichten aufgebracht werden. Auch hier kann ein zwischenzeitliches Trocknen vorgesehen sein. - An das Auftragverfahren anschließend kommt ein Einbrennen. Der fertige Heizleiter enthält Kohlenstoff mit hohem Anteil, beispielsweise mindestens 50% oder sogar 80% bis 90%.
- In der
Fig. 3F ist dargestellt, wie ein bestimmter Verlauf einer Heizleiterdicke erreicht werden kann durch ein abtragendes Verfahren. Gestrichelt dargestellt ist ein sehr dicker Heizleiter 220 auf einem Träger 212, quasi mit gleichbleibender Dicke, wie er ursprünglich hergestellt worden ist. Links in derFig. 3F wird mit einer sehr vereinfacht dargestellten rotierenden planen Schleifscheibe 227 einfach ein Teil des Heizleitermaterials abgeschliffen. So kann der Verlauf der Heizleiterdicke entsprechendFig. 3D hergestellt werden. Ein solches Schleifverfahren wird für derartige Dickenverteilungen als sehr vorteilhaft angesehen. - Rechts in der
Fig. 3F ist ein anderes Abtragverfahren dargestellt. Hier wird auch von einer ursprünglichen, durch die Strichlierung gekennzeichneten Schichtdicke des Heizleiters 220 Heizleitermaterial abgetragen. Hier wird mit einem Laser 229 gearbeitet, dessen Laserstrahl 230 das Heizleitermaterial wie gewünscht abträgt. Derartige Laser-Verfahren sind bekannt und brauchen deswegen hier nicht weiter erläutert zu werden. - Für die Abtragverfahren gilt grundsätzlich, dass sie sowohl vor einem Aushärten des Heizleitermaterials als auch hinterher durchgeführt werden können. Ein Schleifverfahren, wie links in der
Fig. 3F dargestellt, wird vorteilhaft eher nach einem Aushärten und Fertigstellen des Heizleiters 220 durchgeführt. Vor dem Aushärten der Paste bzw. des Heizleitermaterials kann sie voraussichtlich auch nicht sehr gut geschliffen werden. - Ein in
Fig. 3F rechts dargestelltes Laser-Verfahren kann sowohl an einem ausgehärteten Heizleitermaterial durchgeführt werden als auch vor dem Aushärten und nach dem vorgenannten Trocknen durchgeführt werden. Ein noch nicht ausgehärtetes Heizleitermaterial kann unter Umständen sogar leichter entfernt werden. - Wie eingangs angesprochen kann durch ein solches Abtragverfahren auch ein Abgleich des Heizleiters im elektrischen Sinne erfolgen, also auf einen exakten Widerstandswert. Auch dafür sollte der Heizleiter fertig ausgehärtet sein. Durch ein flächiges Abtragverfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung kann in diesem Bereich die Heizfunktion des Heizleiters erhalten werden, die erzeugte Temperatur wird nur unter Umständen etwas verändert.
- In der
Fig. 4 ist eine weitere Heizeinrichtung 311 in Draufsicht und in derFig. 5 in geschnittener Schrägansicht dargestellt. Auf einem kreisrunden Träger 312 ist ein Heizleiter 320 aufgebracht als um einen Bogenwinkel von etwa 340° umlaufender Kreisring. Zwei Anschlüsse 318a und 318a' sind vorgesehen, die exakt radial verlaufen. Von diesen Anschlüssen 318a und 318a' ausgehend läuft mit drei unterschiedlichen Dickenbereichen D1, D2 und D3 der Heizleiter 320 um. Wie aus der Schnittdarstellung derFig. 5 zu ersehen ist, wird der stufige Verlauf, der im Prinzip ähnlich ist wie derjenige derFig. 3A und 3B , jeweils durch unterschiedliche Schichtdicken bzw. Anzahlen von Schichten erzielt. Insofern gilt für die Herstellung der Heizeinrichtung 311 bzw. des Heizleiters 320 das zuvor ausgeführte. Die erheblich größere Länge des radialen Außenbereichs des Heizleiters 320 wird durch dessen größere Heizleiterdicke in diesem Dickenbereich D3 ausgeglichen. Somit wird insgesamt eine etwa gleiche Flächenheizleistung erzeugt, da sozusagen in Umlaufrichtung zwischen den Anschlüssen 318a und 318a' jeweils der gleiche Flächenwiderstand des Heizleitermaterials gegeben ist in der Kombination aus unterschiedlicher Länge des Heizleiters mit jeweiliger Heizleiterdicke. - Durch einen freien Mittelbereich der Heizeinrichtung 311 wird hier eine etwas geringere Temperatur erreicht. Um dies auszugleichen, kann im Dickenbereich D1 eine etwas höhere Temperatur erzielt werden bzw. eine etwas höhere Flächenheizleistung erzeugt werden. Dies kann durch die Heizleiterdicke im Dickenbereich D1 eingestellt werden.
- In den
Fig. 6 und 7 ist eine weitere Heizeinrichtung 411 ähnlich derjenigen aus denFig. 4 und 5 dargestellt mit einem runden Träger 312 und zwei radial verlaufenden Anschlüssen 418a und 418a'. Dazwischen verlaufen drei Heizleiter 420a, 420b und 420c. Sie sind jeweils durch Unterbrechungen 432 voneinander getrennt, wie aus der Schnittdarstellung deutlich wird. Des Weiteren sollen die Heizleiter 420a, 420b und 420c ähnlich derFig. 4 und 5 wieder in drei Dickenbereiche D1, D2 und D3 aufgeteilt sein. In derFig. 7 ist dies, anders als in derFig. 5 , nicht dargestellt, soll aber auch hier so sein. Somit wird auch hier der jeweils unterschiedliche lange Weg des Stromflusses zwischen den Anschlüssen 418a und 418a' durch eine Einstellung der Heizleiterdicke ausgeglichen. Somit soll für jeden der Heizleiter 420a bis 420c dieselbe Flächenheizleistung erreicht werden können. - In den
Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausgestaltung einer Heizeinrichtung 511 dargestellt, die ebenfalls rund ausgebildet ist bzw. einen runden Träger 512 aufweist. Auf dem Träger 512 sind ein innerer Anschluss 518a und ein äußerer Anschluss 518a' aufgebracht. Vor allem der innere Anschluss 518a ist, wie die schräge Schnittdarstellung derFig. 9 zeigt, nicht nur als reine Fläche ausgebildet, sondern weist eine gewisse Höhenerstreckung auf. Dies soll dazu dienen, den damit kontaktierten Heizleiter nicht nur an seiner unteren Fläche als Auflage auf dem Träger 512 zu kontaktieren, sondern auch sozusagen über dessen Schichtdicke hinweg an der inneren Stirnseite. - Auf den Träger 512 und an die Anschlüsse 518a und 518a' ist ein Heizleiter 520 aufgebracht, der ähnlich wie bei der
Fig. 4 und 5 in radial unterschiedliche Dickenbereiche unterteilt ist, nur eben mit genau umgekehrter Dickenverteilung. Der Heizleiter 520 ist als in Umlaufrichtung durchgehender Kreisring ausgebildet und weist außen einen Dickenbereich D1 auf, innen einen Dickenbereich D3 und dazwischen einen Dickenbereich D2. Die Heizleiterdicke nimmt von innen nach außen ab, also vom Anschluss 518a zum Anschluss 518a' ab. Während in den nicht beanspruchten Ausführungsbeispielen derFig. 4 bis 7 der Stromfluss in Umlaufrichtung geht, verläuft er in dem ebenfalls nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel derFig. 8 und 9 in radialer Richtung. Die Verteilung der Heizleiterdicke, die sich ausFig. 9 mit einem stufenartigen Verlauf ersehen lässt, bewirkt entsprechend einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung eine insgesamt über die Fläche der Heizeinrichtung 511 gleichmäßig verteilte Flächenheizleistung. Im Dickenbereich D3 mit der größten Heizleiterdicke ist der Widerstand am geringsten, dafür aber die Stromdichte sehr groß. Im äußeren Dickenbereich D1 ist der elektrische Widerstand größer durch die geringe Heizleiterdicke, dafür aber aufgrund des deutlich größeren Umfangs die Stromdichte geringer. Der hier dargestellte stufige Verlauf der Dickenbereiche D1 bis D3 kann natürlich auch, wie zuvor anhand derFig. 3B bis 3D erläutert, verteilt bzw. ausgeglichen werden. - Durch einen hier vorgesehenen radialen Stromfluss ist die Länge des Stromflusses geringer als bei der Heizeinrichtung der
Fig. 4 und 5 , so dass bei gleicher Betriebsspannung und gleicher Gesamtheizleistung die Heizleiterdicken der Dickenbereiche D1 bis D3 ohnehin geringer sind als dort. - In dem Ausführungsbeispiel einer Heizeinrichtung 611 entsprechend der
Fig. 10 und 11 ist sozusagen eine Abwandlung der Heizeinrichtung 511 aus denFig. 8 und 9 dargestellt, und zwar sind hier acht Unterbrechungen 632 vorgesehen, ähnlich den in Umlaufrichtung verlaufenden Unterbrechungen 432 derFig. 7 . Diese unterteilen einen Heizleiter 620 durch ihren radialen Verlauf in acht Kreisringabschnitte. Da der Stromfluss aber stets exakt radial zwischen den Anschlüssen 618a und 618a' erfolgt stören diese Unterbrechungen 632 den Stromfluss nicht. Sie verringern nur etwas die Gesamtfläche des Heizleiters 620 und somit etwas die Gesamtfläche, die direkt beheizt ist.
Claims (13)
- Heizeinrichtung (611) mit einem Träger (612) und mit mindestens einem auf dem Träger angeordneten flächigen elektrischen Heizleiter (620), wobei der Heizleiter zwischen einem ersten Anschluss (618a) und einem zweiten Anschluss (618a') verläuft, wobei der mindestens eine Heizleiter (620) als Heizleitermaterial kohlenstoffbasiertes Material aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass- der mindestens eine Heizleiter (620) in der Draufsicht als Kreisringabschnitt ausgebildet ist,- der erste Anschluss (618a) und der zweite Anschluss (618a') im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen, wobei ein Anschluss (618a) innen verläuft und ein Anschluss (618a') außen verläuft,- sich die Heizleiterdicke entlang eines Stromflusses bzw. Strompfades zwischen den beiden Anschlüssen (618a, 618a') ändert. - Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf eines kürzesten Weges zwischen dem ersten Anschluss (618a) und dem zweiten Anschluss (618a'), wobei dieser kürzeste Weg durch den Heizleiter (620) verläuft, keine Flächenunterbrechung des Heizleiters bzw. kein Einschnitt im kürzesten Weg vorgesehen ist.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiterdicke zwischen den elektrischen Anschlüssen (618a, 618a') um einen Faktor 0,01 bis 20 variiert, wobei insbesondere eine Breite des Heizleiters (620) zwischen den Anschlüssen (618a) zumindest teilweise variiert.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Anschluss (618a) konzentrisch zum anderen Anschluss (618a') verläuft, wobei insbesondere der Stromfluss zwischen den beiden Anschlüssen (618a, 618a') in radialer Richtung verläuft.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiterdicke entlang eines Stromflusses bzw. Strompfades zwischen den beiden Anschlüssen (618a, 618a') monoton zunimmt oder monoton abnimmt.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung der Heizleiterdicke in Sprüngen bzw. in Stufen erfolgt.
- Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung der Heizleiterdicke streng monoton erfolgt, insbesondere ohne Sprünge und vorzugsweise gleichmäßig.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (620) im Schichtauftrag hergestellt ist, insbesondere mehr Schichten je größer die Heizleiterdicke ist, wobei die Schichten jeweils gleich dick sind und wobei in Bereichen (D2, D3) erhöhter Heizleiterdicke mehr Schichten aufgetragen sind als in Bereichen (D1) verringerter Heizleiterdicke.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Heizleiterdicken (D1, D2) durch einen Abtrag von Heizleitermaterial erzielt worden sind, insbesondere einen flächig verteilten, unterschiedlichen und/oder gleichmäßigen Abtrag.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heizleiter (620) als kohlenstoffbasiertes Heizleitermaterial Graphit, Carbon Nanotubes, Fullerene, amorphen Kohlenstoff oder Graphen aufweist, wobei vorzugsweise ein Flächenwiderstand des Heizleitermaterials 20 Ω/□ bis 400 Ω/□ beträgt, vorzugsweise 30 Ω/□ bis 250 Ω/□.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizleitermaterial frei von Edelmetall ist, wobei insbesondere ein Flächenwiderstand des Heizleitermaterials 20 Ω/□ bis 400 Ω/□ beträgt, vorzugsweise 30 Ω/□ bis 250 Ω/□.
- Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (620) in einem mehrstufigen Schichtaufbau auf dem Träger (612) hergestellt wird für die unterschiedlichen bzw. veränderlichen Heizleiterdicken mit dem Auftragen einer Schicht von Heizleitermaterial auf die andere, wobei ein Verfahren zum Auftragen aus einer der folgenden Gruppen ausgewählt ist: Drucken, Sprühen, Spritzen, Inkjet, Aufschleudern, Siebdruck.
- Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bereichsweise Heizleitermaterial des fertigen Heizleiters (620) entfernt bzw. abgetragen wird, um unterschiedliche bzw. veränderliche Heizleiterdicken zu erzielen, vorzugsweise durch ein Verfahren aus der Gruppe: Abschleifen, Abkratzen, Laserstrahlen, Sandstrahlen, Abstrahlen, wobei insbesondere für einen Abgleich des Heizleiters (620) auf einen genauen Widerstandswert das Heizleitermaterial bereichsweise abgetragen bzw. entfernt wird, wobei vorzugsweise das Heizleitermaterial während einer Widerstandsmessung abgetragen bzw. entfernt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL16203541T PL3182794T3 (pl) | 2015-12-18 | 2016-12-12 | Urządzenie grzewcze z nośnikiem i sposób jego wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015226053 | 2015-12-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3182794A1 EP3182794A1 (de) | 2017-06-21 |
EP3182794B1 true EP3182794B1 (de) | 2020-12-09 |
Family
ID=57629254
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP16203541.4A Active EP3182794B1 (de) | 2015-12-18 | 2016-12-12 | Heizeinrichtung mit einem träger und verfahren zu ihrer herstellung |
EP17167149.8A Withdrawn EP3250003A1 (de) | 2015-12-18 | 2017-04-19 | Heizeinrichtung |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP17167149.8A Withdrawn EP3250003A1 (de) | 2015-12-18 | 2017-04-19 | Heizeinrichtung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170181226A1 (de) |
EP (2) | EP3182794B1 (de) |
JP (2) | JP6800731B2 (de) |
KR (1) | KR20170132695A (de) |
CN (3) | CN107205288B (de) |
DE (1) | DE102016209012A1 (de) |
PL (1) | PL3182794T3 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016211081A1 (de) | 2016-06-21 | 2017-12-21 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung und Heizeinrichtung |
US11382181B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-07-05 | Goodrich Corporation | Method to create carbon nanotube heaters with varying resistance |
DE102016224069A1 (de) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Kochgerät mit einer Kochplatte und einer Heizeinrichtung darunter |
JP7089915B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-06-23 | 株式会社Lixil | 発熱装置 |
EP3557144A1 (de) * | 2018-04-20 | 2019-10-23 | Future Carbon GmbH | Mehrschichtiges verbundsystem aufweisend eine beheizbare schicht und kit zum herstellen des mehrschichtigen verbundsystems |
US11274853B2 (en) * | 2018-10-15 | 2022-03-15 | Goodrich Corporation | Additively manufactured heaters for water system components |
CN111050435A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-04-21 | 华智算(广州)科技有限公司 | 一种沿长度方向电阻可控发热板及其制备工艺 |
US11745879B2 (en) | 2020-03-20 | 2023-09-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Thin film heater configuration for air data probe |
DE102020207784A1 (de) | 2020-06-23 | 2021-12-23 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Heizeinrichtung mit einer Temperaturmesseinrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an der Heizeinrichtung und zur Herstellung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002184558A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Ibiden Co Ltd | ヒータ |
EP1667489A2 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-07 | Heraeus Noblelight GmbH | CFC-Heizstrahler |
WO2008088907A2 (en) * | 2007-01-21 | 2008-07-24 | Momentive Performance Materials Inc. | Encapsulated graphite heater and process |
EP1988750A1 (de) * | 2006-02-20 | 2008-11-05 | Covalent Materials Corporation | Planar-heizvorrichtung |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5986689U (ja) * | 1982-12-02 | 1984-06-12 | 東日電気株式会社 | 水蒸気発生器のヒ−タ |
DE19810848A1 (de) * | 1998-02-06 | 1999-08-12 | Heinz Zorn | Spiegelheizeinrichtung |
JP2003123945A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-04-25 | Fuji Name Plate Kk | ヒータ |
JP2003123944A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 箔状抵抗発熱素子、その製造方法および面状ヒーター |
JPWO2003047312A1 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-04-14 | イビデン株式会社 | セラミックヒータ |
US7132628B2 (en) * | 2004-03-10 | 2006-11-07 | Watlow Electric Manufacturing Company | Variable watt density layered heater |
EP1933598B1 (de) * | 2006-12-11 | 2013-11-13 | Behr GmbH & Co. KG | Elektrischer Heizer oder Zuheizer, insbesondere für einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs |
CN100466866C (zh) * | 2007-02-05 | 2009-03-04 | 常熟市新力电子器件厂 | 具有自动温度控制和防止干烧的电加热管 |
US8193475B2 (en) * | 2007-02-13 | 2012-06-05 | Advanced Materials Enterprises Company Limited | Heating apparatus and method for making the same |
JP2009059539A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Harison Toshiba Lighting Corp | 板状ヒータ、加熱装置、画像形成装置 |
US20100126985A1 (en) * | 2008-06-13 | 2010-05-27 | Tsinghua University | Carbon nanotube heater |
AT508327A1 (de) * | 2008-07-29 | 2010-12-15 | Villinger Markus | Heizvorrichtung zum enteisen von luftfahrzeugteilen |
US20100055318A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Veeco Instruments Inc. | Wafer carrier with varying thermal resistance |
JP5430997B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2014-03-05 | 太平洋セメント株式会社 | セラミックヒータ |
KR101382052B1 (ko) * | 2009-09-11 | 2014-04-04 | 캐논 가부시끼가이샤 | 히터 및 이 히터를 탑재하는 상 가열 장치 |
KR101222639B1 (ko) * | 2010-02-12 | 2013-01-16 | 성균관대학교산학협력단 | 그래핀을 이용한 유연성 투명 발열체 및 이의 제조 방법 |
EP2436946B1 (de) * | 2010-09-29 | 2013-08-21 | Carl Freudenberg KG | Heizelement für schwingungstechnische Bauteile |
EP2444381A1 (de) * | 2010-10-19 | 2012-04-25 | Saint-Gobain Glass France | Transparente Scheibe |
FR2968183B1 (fr) * | 2010-12-06 | 2014-02-14 | Seb Sa | Appareil electromenager de preparation de boissons a base d'eau chaude a double reservoir |
KR20110094174A (ko) * | 2011-08-04 | 2011-08-22 | 한병완 | 금속박막에칭전극을 사용한 ptc발열난방필름 제조방법 |
DE102012200398A1 (de) | 2012-01-12 | 2013-07-18 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wasserführendes Haushaltsgerät mit zumindest einer Heizeinrichtung |
DE102012001027A1 (de) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Futurecarbon Gmbh | Heizeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Heizeinrichtung |
DE102012202065B3 (de) | 2012-02-10 | 2013-05-29 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Pumpe und Verfahren zum Beheizen einer Pumpe |
US9210737B2 (en) * | 2012-02-16 | 2015-12-08 | Abominable Labs, Llc | Multiregion heated eye shield |
JP5896142B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-03-30 | 東芝ライテック株式会社 | セラミックヒータおよび定着装置 |
DE102012213385A1 (de) | 2012-07-30 | 2014-05-22 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Heizeinrichtung und Elektrogerät mit Heizeinrichtung |
DE102013200277A1 (de) | 2013-01-10 | 2014-01-30 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Heizeinrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an der Heizeinrichtung |
EP3048919A4 (de) * | 2013-09-29 | 2017-06-21 | Abominable Labs, LLC | Beheizte multiregionale augenschutzblende |
JP2015210989A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 東芝ライテック株式会社 | ヒータおよび画像形成装置 |
KR101601456B1 (ko) * | 2014-07-29 | 2016-03-09 | 현대자동차주식회사 | 리저버 일체형의 워셔액 가열장치 |
CN204906731U (zh) * | 2015-04-10 | 2015-12-23 | 张飞林 | 一种陶瓷电热组件 |
-
2016
- 2016-05-24 DE DE102016209012.7A patent/DE102016209012A1/de active Pending
- 2016-12-12 EP EP16203541.4A patent/EP3182794B1/de active Active
- 2016-12-12 PL PL16203541T patent/PL3182794T3/pl unknown
- 2016-12-16 CN CN201611273137.XA patent/CN107205288B/zh active Active
- 2016-12-16 US US15/381,763 patent/US20170181226A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-19 JP JP2016244979A patent/JP6800731B2/ja active Active
-
2017
- 2017-04-19 EP EP17167149.8A patent/EP3250003A1/de not_active Withdrawn
- 2017-05-10 JP JP2017093689A patent/JP2017212206A/ja active Pending
- 2017-05-24 KR KR1020170064374A patent/KR20170132695A/ko unknown
- 2017-05-24 CN CN202210149836.2A patent/CN114679802A/zh active Pending
- 2017-05-24 CN CN201710373078.1A patent/CN107426835A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002184558A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Ibiden Co Ltd | ヒータ |
EP1667489A2 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-07 | Heraeus Noblelight GmbH | CFC-Heizstrahler |
EP1988750A1 (de) * | 2006-02-20 | 2008-11-05 | Covalent Materials Corporation | Planar-heizvorrichtung |
WO2008088907A2 (en) * | 2007-01-21 | 2008-07-24 | Momentive Performance Materials Inc. | Encapsulated graphite heater and process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6800731B2 (ja) | 2020-12-16 |
EP3182794A1 (de) | 2017-06-21 |
JP2017212206A (ja) | 2017-11-30 |
CN107205288B (zh) | 2022-10-28 |
CN107205288A (zh) | 2017-09-26 |
CN107426835A (zh) | 2017-12-01 |
PL3182794T3 (pl) | 2021-05-17 |
JP2017112114A (ja) | 2017-06-22 |
US20170181226A1 (en) | 2017-06-22 |
DE102016209012A1 (de) | 2017-06-22 |
CN114679802A (zh) | 2022-06-28 |
EP3250003A1 (de) | 2017-11-29 |
KR20170132695A (ko) | 2017-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3182794B1 (de) | Heizeinrichtung mit einem träger und verfahren zu ihrer herstellung | |
EP2357704B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer SOFC Brennstoffzelle | |
DE60221203T2 (de) | Isolierende Rotorverbindung | |
EP2806992B1 (de) | Mehrteilige elektrodenanordnung und verfahren zur elektrochemischen bearbeitung von schaufeln mit deckbändern | |
DE2018755C2 (de) | Hochspannungs-Stapelkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung | |
WO2018028946A1 (de) | Isolatoranordnung für eine hoch- oder mittelspannungsschaltanlage | |
EP2384374A1 (de) | Rohrtarget | |
DE102016111623A1 (de) | Drucksensor und Herstellverfahren hierfür | |
DE102012109740A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Heizvorrichtung | |
DE3007153A1 (de) | Nahtschweissverfahren mit hochfrequenzschweissung bei der herstellung von nahtrohren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
EP2618029B1 (de) | Beschichtetes Zahnrad | |
DE102011004543A1 (de) | Impulswiderstand, Leiterplatte und elektrisches oder elektronisches Gerät | |
DE2427474B2 (de) | Metallisches Bauteil für elektrische Maschinen o.dgl. Geräte, insbesondere Transformatoren, und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102018208252A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung und damit hergestellte Heizeinrichtung | |
DE7320456U (de) | Elektrischer schichtwiderstand | |
DE102019135208B4 (de) | Druckeinheit, Druckvorrichtung und Verfahren zum Parallelextrudieren von Druckmedium auf ein Substrat | |
WO2009106226A1 (de) | Walze und verfahren zur herstellung einer solchen walze | |
EP2464194B1 (de) | Heizung für Haushaltsgeräte | |
DE102017124339A1 (de) | Verstellring, Verdichter und Verfahren zum Betreiben eines Verstellrings | |
EP3261409A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer heizeinrichtung und heizeinrichtung | |
EP3451791B1 (de) | Heizeinrichtung und verfahren zur herstellung einer heizeinrichtung | |
DE2534468B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines gitters fuer elektronenroehren | |
DE1239340B (de) | Vorrichtung zum Verbessern der Zug-eigenschaften von Draht | |
DE2851130C2 (de) | ||
DE102015008578A1 (de) | Heißkanaldüse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20171219 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20191125 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20200728 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: E.G.O. ELEKTRO-GERAETEBAU GMBH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 1344677 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20201215 Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502016011905 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: RS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: NO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210309 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210310 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210309 Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20201209 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: HR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: LT Ref legal event code: MG9D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210409 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: SM Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20201231 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502016011905 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210409 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20201212 Ref country code: AL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20201212 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20210910 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20210309 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20201231 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20201231 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210309 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210409 Ref country code: MT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20201209 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20201231 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: MM01 Ref document number: 1344677 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20211212 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211212 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Payment date: 20231204 Year of fee payment: 8 Ref country code: FR Payment date: 20231219 Year of fee payment: 8 Ref country code: DE Payment date: 20231219 Year of fee payment: 8 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PL Payment date: 20231117 Year of fee payment: 8 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20231229 Year of fee payment: 8 |