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DE102007040891A1 - Heating device, method for operating a heater and electric heater with such a heater - Google Patents

Heating device, method for operating a heater and electric heater with such a heater Download PDF

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DE102007040891A1
DE102007040891A1 DE200710040891 DE102007040891A DE102007040891A1 DE 102007040891 A1 DE102007040891 A1 DE 102007040891A1 DE 200710040891 DE200710040891 DE 200710040891 DE 102007040891 A DE102007040891 A DE 102007040891A DE 102007040891 A1 DE102007040891 A1 DE 102007040891A1
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DE
Germany
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heating device
heating element
heating
temperature
temperature sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200710040891
Other languages
German (de)
Inventor
Franci Kovacic
Herbert Schinko
Wolfgang Dr. Thimm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
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Priority to PCT/EP2008/006836 priority patent/WO2009027042A1/en
Priority to EP08785645A priority patent/EP2183943A1/en
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Abstract

Ein Heizeinrichtung (11) mit einer Wasserführung (12, 13) und einem an dessen Außenseite befestigen Heizelement (15) weist einen Temperatursensor (17) auf. Der Temperatursensor (17) ist ein Teil oder Abschnitt des Heizelements (15) und wird so vom gleichen Heizelementstrom (I) durchflossen. Der Temperatursensor (17) dient zur Temperaturüberwachung der Heizeinrichtung (11). Durch Anschlüsse (20, 21) am Temperatursensor kann mittels einer Steuerung (23) die anliegende Spannung erfasst und somit der elektrische Widerstand und daraus die Temperatur bestimmt werden. Ein Fall einer kritischen Übertemperatur kann so erkannt und verhindert werden.A heating device (11) with a water guide (12, 13) and a heating element (15) fastened to its outside has a temperature sensor (17). The temperature sensor (17) is a part or portion of the heating element (15) and is thus traversed by the same Heizelementstrom (I). The temperature sensor (17) serves to monitor the temperature of the heating device (11). By means of connections (20, 21) on the temperature sensor, the applied voltage can be detected by means of a control (23) and thus the electrical resistance and therefrom the temperature can be determined. A case of a critical overtemperature can thus be detected and prevented.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and status of the technique

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit Heizelement, ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Heizeinrichtung und ein Elektrowärmegerät mit einer solchen Heizeinrichtung.The The invention relates to a heater with heating element, a method for operating such a heater and an electric heater with such a heater.

Zur Absicherung von derartigen Heizeinrichtungen, wie sie beispielsweise in Wasserkochern, Kochplatten odgl. eingesetzt werden, gegen Übertemperatur werden bislang separate Temperatursicherungen verwendet, die den Fall einer unzulässigen Übertemperatur am Heizelement durch galvanisches Unterbrechen und somit Auftrennen der Stromzufuhr verhindern bzw. dadurch darauf reagieren. Dies ist jedoch in vielen Fällen aufwändig, sowohl konstruktiv als auch bezüglich der Herstellungskosten.to Protection of such heaters, as for example in kettles, hotplates or the like be used against overtemperature So far, separate temperature fuses are used, the Case of impermissible overtemperature on the heating element by galvanic interruption and thus disconnecting the power supply prevent or react to it. However, this is in many Cases consuming, both constructive and in terms of production costs.

Eine andere Art von Heizeinrichtungen, bei der ein separates Temperatursicherungselement eingespart werden kann, verwendet sogenannte PTC-Heizelemente. Dabei wird ausgenutzt, dass sich der Heizleiter quasi selbst regelt und auf eine Temperaturerhöhung mit einem starken Widerstandsanstieg reagiert. Folgende Beispiele, die den Stand der Technik beschreiben, seien dazu explizit genannt. Eine Kochplatte, in welcher BaTiO3 verwendet wird, um die Heizleistung zu kontrollieren, ist die EP 853 444 A1 . Eine Kochplatte mit PTC-Heizelementen ist in der WO 2004/080127 A1 beschrieben. Dabei werden als Materialien genannt Wolfram (spezifischer Widerstand 0,056 Ohm mm2/m), die Kobalt-Legierung Vacon CF 25 (spezifischer Widerstand 0,056 Ohm mm2/m), und Eisen mit einem spezifischen Widerstand typischerweise im Bereich von 0,1–0,15 Ohm mm2/m. Ein typisches Sensormaterial, welches als Heizleiter verwendet werden könnte, ist Platin mit einem spezifischen Widerstand von 0,1 Ohm mm2/m.Another type of heater, in which a separate temperature fuse element can be saved, uses so-called PTC heating elements. It is exploited that the heat conductor virtually controls itself and reacts to a temperature increase with a strong increase in resistance. The following examples, which describe the prior art, are explicitly mentioned. A cooking plate in which BaTiO3 is used to control the heating power is the EP 853 444 A1 , A hotplate with PTC heating elements is in the WO 2004/080127 A1 described. The materials referred to as tungsten (resistivity 0.056 ohms mm 2 / m), the cobalt alloy Vacon CF 25 (resistivity 0.056 ohms mm 2 / m), and resistivity iron typically in the range 0.1-0 , 15 ohms mm 2 / m. A typical sensor material that could be used as a heating conductor is platinum with a resistivity of 0.1 ohm mm 2 / m.

Nachteilig bei diesen Lösungen sind die zum Teil sehr speziellen und daher in der Regel teuren Materialien, bei welchen es sich aus diversen Gründen eben nicht um gebräuchliche Heizleiterlegierungen handelt, wie sie problemlos in Heizelementen eingesetzt werden können. Insbesondere ist der geringe spezifische Widerstand dieser Legierungen von Nachteil. Versuche die Probleme dahingehend zu umgehen, dass oben genannte Materialien mit bekannten Heizleiterlegierungen kombiniert werden, sind aus der EP 621 738 A1 und der DE 10 2004 063207 A1 bekannt. Allerdings sind auch solche Kombinationen mit erheblichem konstruktiven Aufwand verbunden.A disadvantage of these solutions are sometimes very special and therefore usually expensive materials in which it is for various reasons just not common Heizleiterlegierungen, as they can be easily used in heating elements. In particular, the low resistivity of these alloys is disadvantageous. Attempts to circumvent the problems that the above materials are combined with known Heizleiterlegierungen are from the EP 621 738 A1 and the DE 10 2004 063207 A1 known. However, such combinations are associated with considerable design effort.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung sowie ein eingangs genanntes Verfahren zum Betrieb einer solchen Heizeinrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere neuartige, einfache und technisch vorteilhafte Möglichkeiten zur Temperaturüberwachung eines Heizelements bzw. der Heizeinrichtung geschaffen werden können.Of the Invention is based on the object, a heating device mentioned above and an aforementioned method for operating such To create heating equipment with which problems of the state of the Technology can be avoided and in particular novel, simple and technically advantageous possibilities for temperature monitoring a heating element or the heating device can be created.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 28 und ein Elektrowärmegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 30 oder 31. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Dabei werden manche Merkmale nur für die Heizeinrichtung, das Verfahren oder das Elektrowärmegerät erläutert. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Heizeinrichtung als auch für das Verfahren oder das Elektrowärmegerät gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.Solved This object is achieved by a heating device with the features of claim 1 and a method having the features of claim 28 and an electric heater with the features of Claim 30 or 31. Advantageous and preferred embodiments The invention are the subject of further claims and will be explained in more detail below. It will be some features only for the heater, the procedure or the electric heater explained. However, they should be independent of both the heater as well as the method or the Electric heater may apply. Of the The wording of the claims is by express Reference made to the content of the description.

Die Heizeinrichtung weist einen Temperatursensor bzw. ein als Temperatursensor dienendes Element auf, mit dem sie bzw. das Heizelement beim Heizbetrieb überwacht werden kann auf eine unzulässig hohe Übertemperatur. Dabei fließt ein Heizelementstrom beim Betrieb des Heizelements durch dieses hindurch. Das Heizelement ist zumindest teilweise selber als Temperatursensor ausgebildet zur Temperaturmessung durch Auswerten des Verlaufs des Heizelementstroms über der Zeit mit Bestimmung der Temperatur durch eine Auswertung von Heizelementspannung und/oder Heizelementstrom bei bekanntem Wert für den elektrischen Widerstand. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auch der Temperatursensor stets vom Heizelementstrom durchflossen ist bzw. in dem für das Heizelement vorgesehenen Stromweg liegt. Des weiteren ist das Material des Heizelements ein Material mit einem spezifischen Widerstand von größer als 0,2 Ohm mm2/m bei 20°C ohne weitere Materialien mit einem Widerstandsanstieg größer als der Widerstandsanstieg reiner Metalle mit 3,9/1000 K und/oder ohne Parallel- oder Reihenschaltung kleinerer spezifischer Widerstände. Besonders vorteilhaft ist es ein metallisches Material. Dadurch ergeben sich eine Reihe von Möglichkeiten für die Temperaturüberwachung, sowohl hinsichtlich einer Temperaturerfassung an sich als auch eines Abschaltens des Heizelements bzw. der Heizeinrichtung, um so den Fall einer kritischen Übertemperatur nach dem Erkennen zu verhindern. Diese Möglichkeiten werden im Folgenden erläutert.The heating device has a temperature sensor or an element serving as a temperature sensor, with which it or the heating element can be monitored during heating operation to an inadmissibly high overtemperature. In this case, a heating element current flows during operation of the heating element through it. The heating element is at least partially itself formed as a temperature sensor for temperature measurement by evaluating the course of the Heizelementstroms over time with determination of the temperature by an evaluation of Heizelementspannung and / or Heizelementstrom at a known value for the electrical resistance. According to the invention, it is also provided that the temperature sensor also always flows through the heating element current or lies in the current path provided for the heating element. Furthermore, the material of the heating element is a material having a resistivity of greater than 0.2 ohm mm 2 / m at 20 ° C without further materials with a resistance increase greater than the resistance increase of pure metals with 3.9 / 1000 K and / or without parallel or series connection of smaller specific resistances. Particularly advantageous is a metallic material. This results in a number of possibilities for temperature monitoring, both in terms of a temperature detection per se and a shutdown of the heating element or the heater, so as to prevent the case of a critical overtemperature after detection. These possibilities are explained below.

Gemäß einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann das Heizelement oder ein Teil davon selber als Temperatursensor ausgebildet sein bzw. als solcher verwendet und ausgewertet werden. Beispielsweise kann zur Temperaturmessung der Verlauf des Heizelementstroms über der Zeit ausgewertet werden. Dann ist das zumindest teilweise als Temperatursensor dienende Heizelement ohnehin vom Heizelementstrom durchflossen.According to a basic embodiment of the invention, the heating element or a part thereof may itself be designed as a temperature sensor or used as such and evaluated. For example, the course of the heating element current over time can be evaluated for temperature measurement. Then, at least partially serving as a temperature sensor heating element is already traversed by the Heizelementstrom.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der spezifische Widerstand größer als 0,9 Ohm mm2/m bei 20°C.In an embodiment of the invention, the specific resistance is greater than 0.9 ohm mm 2 / m at 20 ° C.

Das PTC-Material ist so ausgebildet, dass bei Temperaturerhöhung, insbesondere wenn sich die Temperatur des PTC-Materials einer als kritisch angesehenen Grenztemperatur nähert, die schädlich wäre für die Heizeinrichtung bzw. das Elektrogerät, der elektrische Widerstand des PTC-Materials derart stark ansteigt, dass eine Begrenzung des Heizelementstroms zu einem Reduzieren der elektrischen Leistung des Heizelements führt, beispielsweise um mindestens 20%, so dass durch die verringerte Leistung die Temperatur wieder absinkt. Dazu muss ein Anstieg des elektrischen Widerstands des PTC-Materials noch nicht einmal allzu steil sein. Alternativ kann eben ein sehr steiler Anstieg ab einer Grenztemperatur erfolgen, durch den der Heizelementstrom und somit die Heizleistung sehr stark verringert werden.The PTC material is designed so that when the temperature increases, especially when the temperature of the PTC material is a critically viewed limit temperature that would be detrimental for the heating device or the electrical appliance, the electrical resistance of the PTC material increases so much, a limitation of the heating element current to reduce the electrical power of the heating element leads, for example by at least 20%, so by the reduced power the temperature drops again. This requires an increase in electrical resistance PTC material is not even too steep. Alternatively, you can just a very steep rise from a limit temperature, by the heating element current and thus the heating power very strong be reduced.

Derartige PTC-Materialien sind dem Fachmann bekannt. Für die vorteilhaft verwendbaren PTC-Materialien wesentlich ist dabei lediglich ein positiver Anstieg des elektrischen Widerstands. BaTiO3 soll dabei explizit ausgeschlossen sein. Wie noch nachfolgend erläutert werden wird, können auch konventionelle Heizleiter, mit einem im Allgemeinen relativ ge ringen Temperaturkoeffizienten im Vergleich zu reinen Metallen, für die Erfindung eingesetzt werden. Dabei ist von Vorteil, dass solche Materialien einen spezifischen elektrischen Widerstand haben, der in der Regel größer ist als der von reinen Metallen (bei ca. 1 Ohm mm2/m), was dem Einsatz als Heizelement entgegen kommt.Such PTC materials are known to the person skilled in the art. For the advantageously usable PTC materials is essentially only a positive increase in electrical resistance. BaTiO 3 should be explicitly excluded. As will be explained below, conventional heat conductors, with a generally relatively low temperature coefficient compared to pure metals, can also be used for the invention. It is advantageous that such materials have a specific electrical resistance, which is generally greater than that of pure metals (at about 1 ohm mm 2 / m), which is contrary to the use as a heating element.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das PTC-Material so ausgelegt sein, dass in einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 250°C ein Anstieg des Widerstands mindestens 10% beträgt, vorteilhaft sogar mehr als 20%. Dieser Anstieg kann im wesentlichen über einige 10°C erfolgen, beispielsweise über 20°C bis 30°C. Dies wird als ausreichend angesehen für eine deutliche Verringerung der Heizleistung und somit eine resultierende Absenkung der Temperatur.In Embodiment of the invention, the PTC material may be designed that in a temperature range between 150 ° C and 250 ° C an increase in resistance is at least 10%, advantageous even more than 20%. This increase can be substantially over some 10 ° C, for example, above 20 ° C. up to 30 ° C. This is considered sufficient for a significant reduction in heating power and thus a resulting Lowering the temperature.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Material des Heizelements Bestandteile enthalten mit einem ferromagnetischen Phasenübergang. Ein Curie-Punkt kann vorteilhaft zwischen 200°C und 1000°C liegen. Dabei kann besonders vorteilhaft Fe, Ni, oder Co enthalten sein.In Further embodiment of the invention, the material of the heating element Ingredients contain with a ferromagnetic phase transition. A Curie point can be advantageously between 200 ° C and 1000 ° C lie. It may be particularly advantageous Fe, Ni, or Co included be.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Spannung und/oder Strom am Heizelement ausgewertet werden, um dessen Temperatur zu bestimmen, wobei dann das Heizelement selber der Temperatursensor ist. Dies kann entweder für das gesamte Heizelement oder auch nur für einen Abschnitt gemacht werden. Dabei kann über das Heizelement die Temperatur unabhängig von einem Heizbetrieb erfasst werden, so dass beispielsweise in einer vorgesehenen Heizpause das Heizelement auch als reiner Temperatursensor verwendet werden kann für eine reine Temperaturmessung. Des Weiteren können hierzu bei einem Heizbetrieb auch extra Heizpausen eingelegt werden um eine bessere und störungsfreie Temperaturmessung zu ermöglichen.In Another embodiment of the invention can voltage and / or Current at the heating element are evaluated to its temperature too determine, in which case the heating element itself, the temperature sensor is. This can either be for the entire heating element or even be made for just one section. It can over the heating element temperature independent of a heating operation be recorded so that, for example, in a planned heating break the heating element can also be used as a pure temperature sensor can for a pure temperature measurement. Furthermore, you can do this during a heating operation also extra heating breaks are inserted to allow a better and trouble-free temperature measurement.

Eine Auswertung des Temperatursensors bzw. des Heizelements als Temperatursensor erfolgt vorteilhaft elektronisch. Dabei werden die Werte für Strom bzw. Spannung erfasst und insbesondere über eine Signalübertragung oder Signalaufbereitung an eine Steuerung wie einen Mikrocontroller odgl. gegeben.A Evaluation of the temperature sensor or the heating element as a temperature sensor takes place advantageously electronically. The values for current or detected voltage and in particular via a signal transmission or signal conditioning to a controller such as a microcontroller or the like. where.

Als weitere Materialien für das Heizelement bieten sich Eisen-Nickel-Legierungen an, zum Beispiel erhältlich bei Fa. Kanthal als Nifethal 52 oder Nifethal 70. Alternative Materialien für das Heizelement können auch aus der Gruppe von FeCrAl-Legierungen und NiCr-Heizleiter-Legierungen ausgewählt sein. Nochmals weitere alternative Materialien für das Heizelement können einen Widerstandskoeffizienten aufweisen, der zwischen demjenigen von NiCr3020 und demjenigen von Wolfram liegt. Somit lassen sich gute Eigenschaften des Heizelements sowohl beim Heizbetrieb als auch für eine Temperaturmessung erreichen.When other materials for the heating element offer iron-nickel alloys on, for example, available from Messhal as Nifethal 52 or Nifethal 70. Alternative materials for the heating element can also from the group of FeCrAl alloys and NiCr heating conductor alloys be selected. Again, other alternative materials for the heating element can have a resistance coefficient between that of NiCr3020 and that of Tungsten is lying. Thus, good properties of the heating element can be both reach during heating operation as well as for a temperature measurement.

Ebenso kann das Heizelement als Zusatz mindestens ein Material aus der Gruppe Cr, Ni oder Fe aufweisen. Auch Zusätze wie Wolfram, Molybdän, oder eine Legierung enthaltend Wolfram oder Molybdän sind möglich. Ein weiterer möglicher Zusatz ist Kohlenstoff in diversen Modifikationen, beispielsweise in Form von Kohlenstoff oder sogenannten Carbon-Nanotubes.As well can the heating element as an additive at least one material from the Group Cr, Ni or Fe. Also additives like tungsten, Molybdenum, or an alloy containing tungsten or molybdenum are possible. Another possible addition is carbon in various modifications, for example in the form of carbon or so-called carbon nanotubes.

Auf dem Heizelement kann eine Schicht von Cr2O3 oder Al2O3 sein. Das Heizelement selbst kann isoliert sein, wobei die Isolierung eine hohe Wärmeleitfähigkeit größer als 1 W/mK besitzen kann. Eine Isolierung kann im wesentlichen aus SiO2 bestehen, insbesondere aus Glas oder Glaskeramik, alternativ aus MgO oder aus Al2O3.On the heating element may be a layer of Cr 2 O 3 or Al 2 O 3 . The heating element itself can be insulated, wherein the insulation can have a high thermal conductivity greater than 1 W / mK. Insulation may consist essentially of SiO 2 , in particular of glass or glass ceramic, alternatively of MgO or of Al 2 O 3 .

Bei einer hinreichend großen Signalverstärkung lassen sich als weitere alternative Materialien auch konventionelle Heizleiterlegierungen mit einem Schmelzpunkt von größer als 1000°C und einem spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 1–2 Ohm mm2/m einsetzen. Derartige Heizleiterlegierungen sind beispielsweise in der EP 542 128 A1 beschrieben, auf die hiermit explizit verwiesen wird.With a sufficiently large signal amplification can be used as a further alternative materials and conventional Heizleiterlegierungen with a Use melting point of greater than 1000 ° C and a resistivity in the order of 1-2 ohms mm 2 / m. Such Heizleiterlegierungen are for example in the EP 542 128 A1 to which reference is explicitly made.

Als nochmals alternatives Material kann das Heizelement aus einem keramischen Material bestehen. Vorteilhaft kann es ein dotiertes keramisches Material sein, das mit Ce oder La dotiert ist. Alternativ kann ein Hochtemperatursupraleiter wie YBCO-1-2-3 verwendet werden.When Again alternative material, the heating element of a ceramic Material exist. Advantageously, it may be a doped ceramic material be doped with Ce or La. Alternatively, a high-temperature superconductor like YBCO-1-2-3.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung mit einem von dem Heizelement zumindest funktional separaten Temperatursensor kann vorsehen, diesen zwar ähnlich wie eine Schmelzsicherung so auszubilden, dass er bei Überschreiten einer Grenztemperatur selbstzerstörend ist. Allerdings soll im vorliegenden Fall einer zulässig hohen Grenztemperatur der Temperatursensor aufgrund der Materialwahl bereits bei wenigen 100°C zu oxidieren beginnen, wie beispielsweise Wolfram unter Normalatmosphäre. Vorteilhaft ist der Temperatursensor dabei so ausgebildet, dass er nach wenigen Sekunden, beispielsweise 5 Sekunden bis 15 Sekunden, bei dieser Temperatur durchoxidiert, sich also selbst zerstört und dabei den Stromfluss unterbricht. Es erfolgt also kein Schmelzen eines entsprechenden Unterbrecherelements, sondern es liegt ein anderer, temperaturbedingter Zerstörungsmechanismus vor, allerdings mit gleichem Ergebnis. Dies weist unter anderem den Vorteil auf, dass zwar einerseits eine Ansprechzeit bzw. Unterbrechungszeit länger ist, also beispielsweise 5 Sekunden bis 15 Sekunden. Da dies jedoch bei thermisch tendenziell eher trägen Heizeinrichtungen nicht so gravierend ins Gewicht fällt, überwiegt andererseits der Vorteil, dass eine Temperatursicherung durch nur kurzzeitige Temperaturspitzen nicht ausgelöst wird.A further embodiment of the invention with one of the heating element at least Functionally separate temperature sensor may provide this while similar how to design a fuse so that when it exceeds a limiting temperature is self-destructive. Indeed should in the present case a permissible high limit temperature the temperature sensor due to the choice of material already at a few 100 ° C to oxidize, such as tungsten under normal atmosphere. The temperature sensor is advantageous It is designed so that after a few seconds, for example, 5 Seconds to 15 seconds, oxidized at this temperature, itself So it destroys itself and interrupts the current flow. So there is no melting of a corresponding breaker element, but there is another, temperature-related destruction mechanism before, but with the same result. This points, among other things the advantage that, on the one hand, a response time or interruption time is longer, for example 5 seconds to 15 seconds. However, this is not the case with thermally tendentially sluggish heaters so serious, on the other hand, outweighs the advantage that a thermal fuse by only short-term Temperature peaks is not triggered.

Wie also aus dem zuvor Erläuterten hervorgeht, kann entweder ein elektrischer Widerstand des Heizelements ausgewertet werden zur Temperaturmessung oder ein Widerstand des Temperatursensors selbst, der dann aber Teil des Heizwiderstands ist bzw. zur Beheizung dient.As that is, from what has been explained above, either an electrical resistance of the heating element to be evaluated for temperature measurement or resistance of the temperature sensor itself, but then part of the heating resistor or for heating serves.

Ein erfindungsgemäßes Elektrowärmegerät mit einer derartigen Heizeinrichtung kann beispielsweise ein Durchlauferhitzer sein oder ein vorge nannter Wasserkocher. Die Heizeinrichtung kann also zum Erhitzen von Wasser in direktem Kontakt oder indirekt ausgebildet sein. Alternativ kann es eine Kochplatte sein oder im wesentlichen auch nur ein Heizelement wie beispielsweise ein Rohrheizkörper, der dann in einem der vorgenannten Geräte eingebaut sein kann. Bei einem Rohrheizkörper ist das Heizelement in einem Rohrmantel angeordnet und elektrisch isoliert. Der als Temperatursensor dienende Teil kann vorteilhaft nahe an einem Ende bzw. elektrischen Anschluss bzw. einem dafür dienenden Gehäuse vorgesehen sein oder in einem Anschlussgehäuse. Ein Rohr kann aus Metall oder Glas bzw. Quarzglas bestehen.One inventive electric heater with Such a heater can, for example, a water heater his or a pre-named kettle. The heater can so for heating water in direct contact or indirectly formed be. Alternatively, it may be a cooking plate or substantially also only a heating element such as a tubular heater, the then can be installed in one of the aforementioned devices. In a tubular heater, the heating element is in a pipe jacket arranged and electrically isolated. The serving as a temperature sensor Part can be beneficial near one end or electrical connection or a housing serving for this purpose or in a connection box. A pipe can be out Metal or glass or quartz glass exist.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features are excluded from the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features in each case alone or to several in the form of subcombination in one embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous as well as for protectable versions represent protection here becomes. The subdivision of the application into individual sections as well Intermediate headlines limit those among them statements made in their generality.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:embodiments The invention are shown schematically in the drawings and will be explained in more detail below. In the drawings demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Durchlauferhitzers mit aufgewickeltem Heizelement samt in Reihe geschaltetem Temperatursensor, 1 a schematic representation of a water heater with wound heating element including series-connected temperature sensor,

2 ein stark vereinfachtes Schaltbild der elektrischen Beschaltung gemäß 1 und 2 a greatly simplified circuit diagram of the electrical wiring according to 1 and

3 eine schematische Darstellung eines sogenannten Rohrheizkörpers mit darin verlaufendem länglichen Heizelement, von dem ein Abschnitt als Temperatursensor dient. 3 a schematic representation of a so-called tubular heater with extending therein elongated heating element, of which a portion serves as a temperature sensor.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description the embodiments

In 1 ist eine Heizeinrichtung 11 dargestellt, die eine Wasserführung 12 aufweist, welche aus einem wasserdurchflossenen Rohr 13 besteht. Derartige Heizeinrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise nach Art eines Durchlauferhitzers für Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen verwendet.In 1 is a heating device 11 shown, which is a water guide 12 comprising, which from a water-carrying pipe 13 consists. Such heaters are known and are used for example in the manner of a water heater for washing machines or dishwashers.

Auf dem Rohr 13 bzw. der Wasserführung 12 ist ein Heizelement 15, vorteilhaft ein Heizdraht, aufgebracht, und zwar aufgewickelt. Anstelle eines sozusagen freiliegenden Heizelements 15 in aufgewickelter Form könnte auch ein aufgedrucktes Dickschichtheizelement vorgesehen sein, unter Umständen auch mehrere, alternativ ummantelte Rohrheizkörper. Diese werden nachfolgend anhand 3 erläutert.On the pipe 13 or the water supply 12 is a heating element 15 , advantageously a heating wire, applied, wound up. Instead of a so-called exposed heating element 15 in wound-up form, a printed thick-film heating element could also be provided, in some circumstances also several alternatively coated tubular heating elements. These are explained below 3 explained.

An seinem in 1 rechten Ende ist das Heizelement 15 mit einem Temperatursensor 17 in Form eines Widerstands verbunden. An seinem linken Ende ist das Heizelement 15 mit einem ersten Anschluss 19 als ein elektrischer Hauptanschluss versehen, über den insbesondere der Heizelementstrom fließt. Der andere elektrische Hauptanschluss erfolgt über den zweiten Anschluss 20 am rechten Ende der Heizeinrichtung 11, und zwar am Temperatursensor 17, so dass stets eine Serienschaltung von Heizelement 15 und Temperatursensor 17 vorliegt.At his in 1 right end is the heating element 15 with a temperature sensor 17 in shape connected to a resistor. At its left end is the heating element 15 with a first connection 19 provided as a main electrical connection through which in particular the heating element current flows. The other main electrical connection is via the second connection 20 at the right end of the heater 11 , on the temperature sensor 17 , so always a series circuit of heating element 15 and temperature sensor 17 is present.

Am anderen Ende des Temperatursensors 17 bzw. an der Verbindung zum Heizelement 15 ist ein Zwischenabgriff 21 vorgesehen. Insbesondere ist hier der Temperatursensor dadurch gebildet, dass durch den Zwischenabgriff 21 das Heizelement 15 bzw. der dieses bildende Leiter in zwei Teile aufgeteilt wird funktional, nämlich einerseits in den funktio nalen Teil des Heizelements, der nur heizt. Der zweite Teil heizt auch und bildet mittels des Zwischenabgriffs 21 und den Anschluss 20 aber zusätzlich auch einen beschriebenen Temperatursensor. Die Herstellung des Leiters kann in einem Stück sein, und durch ein aufgebrachtes Kontaktfeld erhält man den Zwischenabgriff 21. Alternativ können zwei Teile bzw. geeignete Leiter miteinander verbunden werden an dem Kontaktfeld für den Zwischenabgriff.At the other end of the temperature sensor 17 or at the connection to the heating element 15 is an intermediate tap 21 intended. In particular, here the temperature sensor is formed by the intermediate tap 21 the heating element 15 or this forming conductor is divided into two parts functionally, namely on the one hand in the func tional part of the heating element, which heats only. The second part also heats and forms by means of the intermediate tap 21 and the connection 20 but in addition also a described temperature sensor. The production of the conductor can be in one piece, and by an applied contact field to obtain the intermediate tap 21 , Alternatively, two parts or suitable conductors may be connected together at the contact pad for the intermediate tap.

Das elektrische Ersatzschaltbild in 2 zeigt, wie zum einen die Serienschaltung von Heizelement 15 und Temperatursensor 17 vom Heizstrom I durchflossen wird. Des weiteren ist eine Steuerung 23 vorgesehen, die über den Zwischenabgriff 21 und über eine Verbindung mit dem zweiten Anschluss 20 die Spannung über dem Teil als Temperatursensor 17 erfassen kann.The electrical equivalent circuit diagram in 2 shows how the series connection of heating element 15 and temperature sensor 17 flows through the heating current I. Furthermore, there is a controller 23 provided via the intermediate tap 21 and via a connection to the second port 20 the voltage across the part as a temperature sensor 17 can capture.

Zur Funktionsweise ist zu sagen, dass durch eine nicht dargestellte Ansteuerung des Heizelements 15 der Heizelementstrom I gesteuert bzw. angelegt wird. Im Betrieb heizt das Heizelement 15 das Wasser auf, das durch die Wasserführung 12 strömt, wie dies allgemein bekannt ist. Der Teil 17 trägt dazu bei, wenn auch mit einem geringen Anteil, da er viel kürzer ist. Um nun die eingangs genannte Temperatursicherung zu schaffen, können für den Temperatursensor 17 verschiedene Möglichkeiten vorgesehen sein. Entsprechend dem elektrischen Schaltbild kann die Steuerung 23 bei bekanntem Heizelementstrom I die Spannung und somit den elektrischen Widerstand des Temperatursensors 17 ermitteln. Dazu kann die Steuerung 23 unter Umständen auch zusätzlich mit dem ersten Anschluss 19 verbunden sein. Wird eine unzulässig hohe Temperatur festgestellt, so kann die Steuerung 23 den Heizelementstrom I drosseln oder abschalten.For operation is to say that by a not shown control of the heating element 15 the heating element current I is controlled or applied. During operation, the heating element heats up 15 the water that flows through the water 12 flows, as is well known. The part 17 Contributes, albeit with a small share, as it is much shorter. In order to create the aforementioned temperature fuse, can for the temperature sensor 17 various options can be provided. According to the electrical diagram, the controller 23 at known heater current I, the voltage and thus the electrical resistance of the temperature sensor 17 determine. This can be done by the controller 23 possibly also in addition to the first connection 19 be connected. If an inadmissibly high temperature is detected, then the controller 23 throttle or switch off the heating element current I.

Eine weitere Möglichkeit für eine Temperatursicherung besteht darin, dass der Temperatursensor 17 die eingangs genannten PTC-Eigenschaften aufweist. Insbesondere sind diese derart, dass bei Annäherung der Temperatur der Heizeinrichtung 11 bzw. der Wasserführung 12, insbesondere natürlich in dem von dem Temperatursensor 17 überwachten Bereich, an eine festgelegte Grenztemperatur der elektrische Widerstand des Temperatursensors an dieser Grenztemperatur so stark ansteigt, dass der Temperatursensor 17 den Heizelementstrom I drosselt. Dadurch wiederum erzeugt das Heizelement 15 weniger Heizleistung und die Heizeinrichtung 11 kann sich wieder abkühlen. Somit kann der Temperatursensor 17 also nicht nur dazu dienen, die vorliegende Temperatur als auswertbaren Messwert zu erfassen, wie zuvor erläutert worden ist, sondern die Temperatur sozusagen selbsttätig zu erfassen und selbsttätig zu begrenzen. Die Grenztemperatur kann beispielsweise zwischen 150°C und 250°C liegen. Das Material kann eines der vorgenannten sein.Another possibility for a thermal fuse is that the temperature sensor 17 having the aforementioned PTC properties. In particular, these are such that when approaching the temperature of the heater 11 or the water supply 12 in particular, of course, in that of the temperature sensor 17 monitored area, to a set limit temperature, the electrical resistance of the temperature sensor at this limit temperature rises so much that the temperature sensor 17 throttles the heating element current I. This in turn generates the heating element 15 less heat output and the heater 11 can cool off again. Thus, the temperature sensor 17 So not only serve to detect the present temperature as evaluable measured value, as previously explained, but to capture the temperature so to speak automatically and to limit automatically. The limit temperature may be, for example, between 150 ° C and 250 ° C. The material may be any of the foregoing.

In nochmals weiterer Ausgestaltung, die ebenfalls zuvor beschrieben worden ist, kann mittels einer Steuerung 23 auch dieser Beginn des starken PTC-Verhaltens des Temperatursensors 17 erfasst und ausgewertet werden. Die Steuerung 23 bewirkt dann aber keine Temperaturbegrenzung.In yet another embodiment, which has also been described above, can by means of a controller 23 also this beginning of the strong PTC behavior of the temperature sensor 17 recorded and evaluated. The control 23 but then causes no temperature limit.

Des weiteren ist es möglich, dass der Temperatursensor 17 aus einem vorgenannten Material besteht, welches bei einer festgelegten Temperatur von wenigen 100°C, wiederum als eine Art Grenztemperatur, unter Normalatmosphäre zu oxidieren beginnt. Ebenso kann der gesamte Leiter, also auch der Teil des Heizelements bzw. der Teil mit der hauptsächlichen Heizfunktion, aus diesem Material bestehen. Wird eine genannte unzulässige hohe Grenztemperatur für mehrere Sekunden gehalten, so wird mindestens der Temperatursensor 17 dadurch zerstört, ähnlich wie bei einer Schmelzsicherung, wobei die Dauer bis zur Zerstörung des Temperatursensors größer ist als bei einer Schmelzsicherung und insbesondere bei 5 bis 30 Sekunden liegen kann. Eine solche Zerstörung des Temperatursensors braucht nicht über eine parallel dazu geschaltete Steuerung erfasst zu werden, da zwingend eine Stromun terbrechung erfolgt und der Heizelementstrom nicht wieder von alleine zu fließen beginnt. Dies kann auch in einer sonstigen Steuerung erfasst werden als Fall einer Übertemperatur sowie Zerstörung der Temperatursicherung.Furthermore, it is possible that the temperature sensor 17 consists of an aforementioned material which begins to oxidize at a specified temperature of a few 100 ° C, again as a kind of limit temperature, under normal atmosphere. Likewise, the entire conductor, including the part of the heating element or the part with the main heating function, consist of this material. If a specified impermissible high temperature limit is held for several seconds, at least the temperature sensor will be detected 17 thereby destroyed, similar to a fuse, the duration is up to the destruction of the temperature sensor is greater than a fuse and in particular may be 5 to 30 seconds. Such destruction of the temperature sensor does not need to be detected via a control connected in parallel thereto, since a Stromun interruption necessarily takes place and the heating element current does not start to flow by itself. This can also be detected in another control as a case of over-temperature and destruction of the thermal fuse.

In 3 ist ein sogenannter Rohrheizkörper 11' als Heizeinrichtung dargestellt. Derartige Rohrheizkörper sind beispielsweise aus der DE-OS 24 21 842 oder der DE 10356914 A1 bekannt. Der Rohrheizkörper 11' weist einen Mantel 13' aus entsprechendem Metall auf wie üblich und enthält neben einem feinkörnigen isolierenden Sand oder Keramikpulver einen schematisch dargestellten, länglichen Heizleiter 15' als Heizelement.In 3 is a so-called tubular heater 11 ' shown as a heater. Such tubular heaters are for example from the DE-OS 24 21 842 or the DE 10356914 A1 known. The tubular heater 11 ' has a coat 13 ' from appropriate metal on as usual and contains a fine-grained insulating sand or ceramic powder, a schematically illustrated, elongated heating element 15 ' as a heating element.

Der Heizleiter 15' ist durch eine Art Kontaktfeld oder Kontaktabgriff noch abgeteilt, und zwar wird so der Temperatursensor 17' als abgetrennter bzw. eigener Bereich gebildet. Hier geht der Zwischenabgriff 21' ab, der als dünner Leiter aus dem Mantel 13' herausgeführt ist zum Anschluss entsprechend 1 an eine nicht dargestellte Steuerung 23.The heating conductor 15 ' is through a kind of contact Field or Kontaktabgriff still divided, and that is how the temperature sensor 17 ' formed as a separate or separate area. Here is the intermediate tap 21 ' from, as a thin conductor from the coat 13 ' led out is to connect accordingly 1 to a controller, not shown 23 ,

Am rechten Ende 25' sind der Leiter des Heizelements bzw. der Temperatursensor 17' zu dem Anschluss 20' und der andere Leiter zu dem Zwischenabgriff 21' geführt, und beide von dort aus an die genannte Steuerung.At the right end 25 ' are the head of the heating element or the temperature sensor 17 ' to the connection 20 ' and the other conductor to the intermediate tap 21 ' led, and both from there to the said control.

Hier sind also Heizelement und Temperatursensor aus demselben Material bzw. aus demselben Leiter gebildet. Die Unterscheidung erfolgt nur durch den zusätzlich angebrachten Kontaktabgriff für den Zwischenabgriff 21'. Der Temperatursensor arbeitet auch hier als Heizung.So here heating element and temperature sensor are made of the same material or from the same conductor. The distinction is made only by the additionally attached Kontaktabgriff for the intermediate tap 21 ' , The temperature sensor also works as a heater.

Auf ähnlich Art und Weise wie in 1, also beispielsweise mit einer Beschaltung gemäß 2, kann eine andere Beheizung ausgebildet sein, beispielsweise ein Heizboden für einen Wasserkocher, der sogar mehrere Heizelemente aufweisen kann in beliebigen Verschaltungen. Auch Dickschichtkonstruktionen sind möglich. Ebenso kann eine Kochplatte mit einem oder mehreren dieser Heizelemente bzw. auch derartiger Rohrheizkörper versehen sein, da die Heizer an der Unterseite einer Kochplatte konstruktive Ähnlichkeit mit solchen Rohrheizkörpern aufweisen. Dann ist eben zu mindestens einem der Heizelemente auf erfindungsgemäße Art und Weise ein Temperatursensor in Serie geschaltet bzw. weist einen derartigen Abschnitt auf. Weitere Übertemperatursicherungen können entfallen, insbesondere thermomechanische Systeme oder solche mit ganz separatem Temperatursensor, der keine weitere Funktion ausübt, insbesondere keine Heizwirkung hat.In a similar way as in 1 , So for example, with a circuit according to 2 , Another heating may be formed, for example, a heating floor for a kettle, which may even have a plurality of heating elements in any interconnections. Even thick-film constructions are possible. Likewise, a hotplate with one or more of these heating elements or even such a tubular heater may be provided, since the heater on the underside of a cooking plate constructive similarity with such tubular heaters. Then, at least one of the heating elements in the manner according to the invention, a temperature sensor is connected in series or has such a section. Other excess temperature fuses can be omitted, in particular thermomechanical systems or those with a completely separate temperature sensor, which has no further function, in particular has no heating effect.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 853444 A1 [0003] EP 853444 A1 [0003]
  • - WO 2004/080127 A1 [0003] WO 2004/080127 A1 [0003]
  • - EP 621738 A1 [0004] - EP 621738 A1 [0004]
  • - DE 102004063207 A1 [0004] DE 102004063207 A1 [0004]
  • - EP 542128 A1 [0019] - EP 542128 A1 [0019]
  • - DE 2421842 [0038] - DE 2421842 [0038]
  • - DE 10356914 A1 [0038] - DE 10356914 A1 [0038]

Claims (32)

Heizeinrichtung mit einem Heizelement (15), wobei ein Temperatursensor (17) vorgesehen ist zur Temperaturüberwachung der Heizeinrichtung bzw. des Heizelements beim Heizbetrieb, wobei ein Heizelementstrom (I) durch das Heizelement fließt und der Temperatursensor (17) und das Heizelement (15) derart ausgebildet sind, dass auch der Temperatursensor (17) stets vom Heizelementstrom (I) durchflossen ist, wobei das Heizelement zumindest teilweise selber als Temperatursensor ausgebildet ist zur Temperaturmessung durch Auswerten des Verlaufs des Heizelementstroms über der Zeit mit Bestimmung der Temperatur durch eine Auswertung von Heizelementspannung und/oder Heizelementstrom (I) bei bekanntem Wert für den elektrischen Widerstand, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Heizelements ein vorzugsweise metallisches Material mit einem spezifischen Widerstand von größer als 0,2 Ohm mm2/m bei 20°C ist ohne weitere Materialien mit einem Widerstandsanstieg größer als der Widerstandsanstieg reiner Metalle mit 3,9/1000 K und/oder ohne Parallel- oder Reihenschaltung kleinerer spezifischer Widerstände.Heating device with a heating element ( 15 ), whereby a temperature sensor ( 17 ) is provided for monitoring the temperature of the heating device or the heating element during heating operation, wherein a heating element current (I) flows through the heating element and the temperature sensor ( 17 ) and the heating element ( 15 ) are formed such that the temperature sensor ( 17 ) is always traversed by the Heizelementstrom (I), wherein the heating element is at least partially itself formed as a temperature sensor for temperature measurement by evaluating the course of the Heizelementstroms over time with determining the temperature by an evaluation of Heizelementspannung and / or Heizelementstrom (I) at a known value for the electrical resistance, characterized in that the material of the heating element is a preferably metallic material having a resistivity of greater than 0.2 ohm mm 2 / m at 20 ° C without further materials having a resistance increase greater than the increase in resistance of pure metals 3.9 / 1000 K and / or without parallel or series connection of smaller specific resistances. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Widerstand größer als 0,9 Ohm mm2/m bei 20°C ist.Heating device according to claim 1, characterized in that the resistivity is greater than 0.9 ohms mm 2 / m at 20 ° C. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung ausgebildet ist zum Erhitzen von Wasser in direktem Kontakt mit der Heizeinrichtung bzw. dem Heizelement.Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the heating device is designed to heat water in direct contact with the heating device or the heating element. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung ausgebildet ist zum Erhitzen von Wasser in einem Behälter, insbesondere in einem Kochgefäß, an dem die Heizeinrichtung befestigt ist, vorzugsweise an der Unterseite.Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the heating device is designed to heat water in a container, in particular in a cooking vessel, where the heater is attached, preferably at the bottom. Heizeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wasserführung (12, 13), wobei an oder in der Wasserführung ein Heizelement (15) angeordnet ist.Heating device ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized by a water supply ( 12 . 13 ), wherein at or in the water guide a heating element ( 15 ) is arranged. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektronische Auswertung.Heating device according to one of the preceding claims, characterized by an electronic evaluation. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (17) bzw. das Heizelement (15) ein Material mit PTC-Eigenschaften ist derart, dass eine Widerstandsänderung des PTC-Materials mit Anstieg des elektrischen Widerstands bei Annäherung an eine kritisch hohe Grenztemperatur ausreichend groß ist zum Reduzieren der elektrischen Leistung des Heizelements (15) um mindestens 20% oder zum Abschalten.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor ( 17 ) or the heating element ( 15 ) a material with PTC properties is such that a resistance change of the PTC material with increase of the electrical resistance when approaching a critically high limit temperature is sufficiently large for reducing the electric power of the heating element ( 15 ) by at least 20% or to switch off. Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Temperatursensors (17) so ausgebildet ist, dass ein Anstieg des Widerstands im Temperaturbereich von 150°C bis 250°C mindestens 10% beträgt, vorzugsweise mehr als 20%.Heating device according to claim 7, characterized in that the material of the temperature sensor ( 17 ) is formed so that an increase in the resistance in the temperature range of 150 ° C to 250 ° C is at least 10%, preferably more than 20%. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bestimmung der Temperatur unabhängig von einem Betriebszustand des Heizelements.Heating device according to one of the preceding claims, characterized by a determination of the temperature independently from an operating state of the heating element. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Heizelements (15) eine Legierung mit einem Schmelzpunkt größer als 1000°C ist.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the heating element ( 15 ) is an alloy having a melting point greater than 1000 ° C. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (15) zusätzlich mindestens ein Material aus der folgenden Gruppe aufweist: Cr, Ni, Fe.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 15 ) additionally comprises at least one material from the following group: Cr, Ni, Fe. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (15) zusätzlich ein Material aus der folgenden Gruppe aufweist: Wolfram, Molybdän, oder eine Legierung enthaltend Wolfram oder Molybdän.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 15 ) additionally comprises a material from the following group: tungsten, molybdenum, or an alloy containing tungsten or molybdenum. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Heizelements (15) aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: FeCrAl, NiCr-Heizleiter und Eisen-Nickel-Legierung.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the heating element ( 15 ) is selected from the following group: FeCrAl, NiCr heating conductor and iron-nickel alloy. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schicht von Cr2O3 oder Al2O3 auf dem Heizelement (15).Heating device according to one of the preceding claims, characterized by a layer of Cr 2 O 3 or Al 2 O 3 on the heating element ( 15 ). Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (17) zumindest teilweise aus einem bei wenigen 100°C oxidierenden Material besteht, wobei der Temperatursensor und damit das Heizelement (15) bei Erreichen dieser Temperatur von wenigen 100°C in wenigen Sekunden durchoxidieren zum Unterbrechen des Stromflusses.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor ( 17 ) consists at least partially of a material which oxidizes at a few 100 ° C., the temperature sensor and thus the heating element ( 15 ) oxidize on reaching this temperature of a few 100 ° C in a few seconds to interrupt the flow of current. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (15) zusätzlich ein Material aus der folgenden Gruppe aufweist: reiner Kohlenstoff, Kohlenstoff in diversen Modifikationen oder Carbon-Nanotubes.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 15 ) additionally comprises a material from the following group: pure carbon, carbon in various modifications or carbon nanotubes. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskoeffizient des Materials des Heizelements (15) zwischen dem von NiCr3020 und dem von Wolfram liegt.Heating device according to one of vorherge dependent claims, characterized in that the coefficient of resistance of the material of the heating element ( 15 ) is between that of NiCr3020 and that of tungsten. Heizeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich der lineare Widerstandskoeffizient im Bereich der Edelmetalle von 3 bis 4,5/1000 K befindet.Heating device according to claim 17, characterized in that that the linear resistance coefficient in the range of precious metals from 3 to 4.5 / 1000K. Heizeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Heizelements (15) Bestandteile enthält mit einem ferromagnetischen Phasenübergang mit einem Curie-Punkt zwischen 200°C und 1000°C, insbesondere Fe, Ni, oder Co enthält.Heating device according to claim 17, characterized in that the material of the heating element ( 15 ) Contains components having a ferromagnetic phase transition with a Curie point between 200 ° C and 1000 ° C, in particular Fe, Ni, or Co contains. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (15) isoliert ist und die Isolierung eine hohe Wärmeleitfähigkeit größer als 1 W/mK besitzt.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 15 ) is insulated and the insulation has a high thermal conductivity greater than 1 W / mK. Heizeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung im wesentlichen aus SiO2 besteht, insbesondere aus Glas oder Glaskeramik.Heating device according to claim 20, characterized in that the insulation consists essentially of SiO 2 , in particular of glass or glass ceramic. Heizeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung im wesentlichen aus MgO besteht.Heating device according to claim 20, characterized in that that the insulation consists essentially of MgO. Heizeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung im wesentlichen aus Al2O3 besteht.Heating device according to claim 20, characterized in that the insulation consists essentially of Al 2 O 3 . Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement als Dickschicht- oder Dünnschicht-Beheizung auf einem elektrisch isolierenden Substrat aufgebracht ist.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element as a thick-film or Thin-film heating on an electrically insulating substrate is applied. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als rohrförmiger Heizkörper, insbesondere Rohrheizkörper oder Stabform, ausgeführt ist, vorzugsweise mit dem Heizelement in einem Rohr.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that it is a tubular radiator, in particular tubular heater or rod shape, executed is, preferably with the heating element in a tube. Heizeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Metall besteht.Heating device according to claim 25, characterized in that that the tube is made of metal. Heizeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Quarzglas besteht.Heating device according to claim 25, characterized in that that the tube is made of quartz glass. Verfahren zum Betrieb einer Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand des Heizelements (15) bzw. des Temperatursensors (27) ausgewertet wird zur Temperaturmessung, wobei er vorzugsweise elektronisch ausgewertet wird.Method for operating a heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical resistance of the heating element ( 15 ) or the temperature sensor ( 27 ) is evaluated for temperature measurement, wherein it is preferably evaluated electronically. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung der Temperatur des Heizelements (15) bzw. der Heizeinrichtung in Phasen stattfindet, in denen das Heizelement nicht aktiv bzw. betrieben ist.Method according to claim 28, characterized in that a measurement of the temperature of the heating element ( 15 ) or the heater takes place in phases in which the heating element is not active or operated. Elektrowärmegerät zur Warmwasserzubereitung mit einer Wasserführung (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Heiz einrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 27 aufweist, wobei es insbesondere ein Durchlauferhitzer ist.Electric heating device for hot water preparation with a water supply ( 12 . 13 ), characterized in that it has a heating device ( 11 ) according to one of claims 1 to 27, wherein it is in particular a water heater. Elektrowärmegerät (11), das eine Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Kontakt mit einem Gefäß ausgebildet ist, vorzugsweise zum Tragen des Gefäßes, wobei es insbesondere eine Kochplatte ist.Electric heater ( 11 ), which has a heating device according to one of claims 1 to 27, characterized in that it is designed for contact with a vessel, preferably for carrying the vessel, wherein it is in particular a cooking plate. Elektrowärmegerät nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass es neben elektronischen Schutzmitteln durch die elektrische Temperaturmessung oder durch die Unterbrechung keine elektromechanischen Schutzmittel enthält.Electric heater according to claim 30 or 31, characterized in that it is in addition to electronic Protective means by the electrical temperature measurement or by the interruption does not contain electromechanical protection.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009029251A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Cooking appliance heating body for cooking system of home appliance, comprises heating element, where sensor element is equipped for measuring operating temperature, and heating element and sensor element are separately formed
DE102014108553B4 (en) * 2014-06-17 2016-06-16 Sabrina Maurer Serving tray heating pad, serving tray with a serving tray heating pad and method for controlling the temperature of a serving tray
DE102017003743A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Daimler Ag protective cover
CN110636651A (en) * 2016-10-21 2019-12-31 沃特洛电气制造公司 Electric Heater with Low Drift Resistive Feedback

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102378419B (en) * 2011-11-03 2012-12-05 关德鑫 High-efficiency energy-saving heater
KR102476376B1 (en) * 2017-08-31 2022-12-12 현대자동차주식회사 Cooling water heating apparatus of electric vehicle

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2154008A1 (en) * 1971-10-29 1973-05-03 Licentia Gmbh OVERHEATING PROTECTION DEVICE FOR THE HEATING ELEMENTS OF AN ELECTRICALLY HEATED FLOW HEATER
DE2421842A1 (en) 1974-05-06 1975-11-20 Elpag Ag Chur Tubular electrical heater - tube of non-circular X-section filled with insulating material having embedded heating helix
EP0542128A2 (en) 1991-11-13 1993-05-19 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG Electric heating conductor for infrared heating element
EP0621738A2 (en) 1993-04-23 1994-10-26 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG Security device for an electric heating element against unacceptably reduced heat transfer
EP0745919A1 (en) * 1995-05-30 1996-12-04 Koch, Volker Method for regulating the temperature of a heating element
DE19604658A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Ako Werke Gmbh & Co Temperature measuring device for a control circuit of an electric radiant heater
EP0853444A2 (en) 1997-01-10 1998-07-15 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Cooking system with an electric cooking-plate, transferring heat by conduction
US6080973A (en) * 1999-04-19 2000-06-27 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Electric water heater
WO2004080127A1 (en) 2003-03-05 2004-09-16 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Electric heater having a contact hot plate
DE10356914A1 (en) 2003-12-01 2005-06-30 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Coaxial heater for a heater and heater
DE102004023483A1 (en) * 2004-05-07 2005-12-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A method for manufacturing radiant heating elements has a thin foil conducting waveform element bonded on a ceramic substrate
DE102004063207A1 (en) 2004-12-23 2006-07-13 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Method for monitoring temperatures with multiple resistance elements and positioning has a response characteristic comparable to a platinum resistance using cheaper materials

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1259221B (en) * 1992-07-23 1996-03-11 Zanussi Elettrodomestici WASHING MACHINE WITH TEMPERATURE CONTROL DEVICE FOR ELECTRIC WATER HEATING BODIES
JPH07310138A (en) * 1994-03-25 1995-11-28 Ngk Insulators Ltd Alloy for high resistance heater
DE19835622A1 (en) * 1998-08-06 2000-02-10 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Home appliance
HK1047521A1 (en) * 1999-05-18 2003-02-21 Advanced Heating Technologies Ltd. Electrical heating elements and method for producing same
DE10002933C1 (en) * 2000-01-25 2001-07-05 Krupp Vdm Gmbh Iron-chromium-aluminum foil production, used e.g. as support material for exhaust gas treatment catalysts, comprises coating one or both sides of supporting strip with aluminum or aluminum alloys, and carrying out homogenizing treatment

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2154008A1 (en) * 1971-10-29 1973-05-03 Licentia Gmbh OVERHEATING PROTECTION DEVICE FOR THE HEATING ELEMENTS OF AN ELECTRICALLY HEATED FLOW HEATER
DE2421842A1 (en) 1974-05-06 1975-11-20 Elpag Ag Chur Tubular electrical heater - tube of non-circular X-section filled with insulating material having embedded heating helix
EP0542128A2 (en) 1991-11-13 1993-05-19 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG Electric heating conductor for infrared heating element
EP0621738A2 (en) 1993-04-23 1994-10-26 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc und Fischer GmbH & Co. KG Security device for an electric heating element against unacceptably reduced heat transfer
EP0745919A1 (en) * 1995-05-30 1996-12-04 Koch, Volker Method for regulating the temperature of a heating element
DE19604658A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Ako Werke Gmbh & Co Temperature measuring device for a control circuit of an electric radiant heater
EP0853444A2 (en) 1997-01-10 1998-07-15 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Cooking system with an electric cooking-plate, transferring heat by conduction
US6080973A (en) * 1999-04-19 2000-06-27 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Electric water heater
WO2004080127A1 (en) 2003-03-05 2004-09-16 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Electric heater having a contact hot plate
DE10356914A1 (en) 2003-12-01 2005-06-30 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Coaxial heater for a heater and heater
DE102004023483A1 (en) * 2004-05-07 2005-12-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A method for manufacturing radiant heating elements has a thin foil conducting waveform element bonded on a ceramic substrate
DE102004063207A1 (en) 2004-12-23 2006-07-13 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Method for monitoring temperatures with multiple resistance elements and positioning has a response characteristic comparable to a platinum resistance using cheaper materials

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009029251A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Cooking appliance heating body for cooking system of home appliance, comprises heating element, where sensor element is equipped for measuring operating temperature, and heating element and sensor element are separately formed
DE102009029251B4 (en) * 2009-09-08 2015-02-12 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargeräterohrheizkörper
DE102014108553B4 (en) * 2014-06-17 2016-06-16 Sabrina Maurer Serving tray heating pad, serving tray with a serving tray heating pad and method for controlling the temperature of a serving tray
CN110636651A (en) * 2016-10-21 2019-12-31 沃特洛电气制造公司 Electric Heater with Low Drift Resistive Feedback
CN110636651B (en) * 2016-10-21 2022-07-12 沃特洛电气制造公司 Electric heater with low drift resistance feedback
US11622421B2 (en) 2016-10-21 2023-04-04 Watlow Electric Manufacturing Company Electric heaters with low drift resistance feedback
DE102017003743A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Daimler Ag protective cover

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