DE20115042U1

DE20115042U1 - Temperaturkonstanthaltevorrichtung

Info

Publication number: DE20115042U1
Application number: DE20115042U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2011-09-13
Also published as: FR2818488B3; JP3084987U; TW529884U; US20020076215A1; FR2818488A3

Description

Reinhardt Söllner Ganahl

PATENTANWÄLTE

Patentanwälte Reinhardt Söllner Ganahl ■ P.O. Box 12 26 ■ D-85542 Kirchheim b. München

Priorität, Taiwan, Nr. 89221939, vom 18.12.2000

11/09/2001 Deutsches Gebrauchsmuster
Tsao, Cheng-Shang
DE-3169

Temperaturkonstanthaltevorrichtunq
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Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein eine Temperaturregelvorrichtung für eine Heizung, und betrifft insbesondere eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung, die die erzeugte Temperatur konstant halten kann.

Die meisten herkömmlichen Wärmeerzeugungsgeräte, wie etwa Toaster oder Öfen weisen Nickelspulen oder Quarzröhren auf, die in den Seiten oder Bodenbereichen installiert sind. Sobald die Energie eingeleitet wird, wird die Wärme erzeugt, um die Speise aufzuwärmen bzw. zu erhitzen. Diese Geräte haben jedoch die folgenden Nachteile:

Da erstens die Wärmequellen, wie etwa Nickelspulen und Quarzröhren, die als kreisförmige Röhren ausgebildet sind, vorhanden sind, können Speisen nicht direkt auf diese Wärmequellen gesetzt werden. Im Ergebnis ist es erforderlich, die Luft zum Erwärmen der Speisen zu benutzen. Dadurch wird Wärme verloren und reduziert den Wirkungsgrad der Heizung, sowie auch eine nicht gleichmäßige Heizung die Folge ist.

European Patent ar;4 tfjiusen.5b .. P.O. BoK 1226

Trademark Attorneys I ;.. * : : D-S555I Kirchniim:tj..MünäherC '. . * I D-&54£ Kjrehheim b. München

Dipl.-Ing. Markus Reii8iar8ti... ·&iacgr;.. 'Astmant⁹. .'.. ...* '..* t .&iacgr;.. Tel%49 (89^SO480081

Dipl.-Ing. Udo Söllner e-mail: info@patmen.com Fax +49 (89) 90 48 00 83 (G3)

Dipl.-Phys. Bernhard Ganahl Internet: www.patmen.com Fax +49 (89) 90 48 00 84 (G4)

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Zweitens nimmt der Widerstand und die Quarzröhren einen großen Raum ein und es wird daher ein deutlich größeres Bauvolumen in der Heizeinrichtung benötigt. Solche Merkmale sind unter modernen Lebensumständen nicht erwünscht.

Drittens, um zu verhindern, dass die Temperatur unerlaubt hoch steigt, ist es erforderlich eine Temperaturregelung in der Back- bzw. Heizeinrichtung zu installieren, so dass die Vorrichtung die Temperatur auf einem vorbestimmten Niveau halten kann. Dieses Vorgehen verhindert auch die Verschwendung elektrischer Energie (durch sehr hohes Ansteigen der Temperatur bewirkt), Brände oder Feuer. Jedoch erzeugt diese Temperaturregelung eine weitere Verschwendung von Elektrizität.

Deshalb ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung zu schaffen, die in Backeinrichtungen und Heizeinrichtungen installiert wird, um den Wirkungsgrad der Beheizung zu erhöhen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung zu schaffen, die in Back- oder Heizeinrichtungen installiert ist, um die Temperatur automatisch auf einem konstanten Niveau zu halten, um Energie zu sparen.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung geschaffen wird, die in Back- oder Heizeinrichtungen installiert ist, um die Sicherheit bei der Benutzung zu erhöhen.

Um diese Aufgabe, die Ziele und Zwecke zu erreichen, wie oben beschrieben, schafft die vorliegende Erfindung eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung, die folgendes aufweist:

Eine Basis, sowie eine dünne Heizschicht, die als Beschichtung auf der Basis ausgeführt ist, zwei elektrische Knoten, die an den beiden Enden der dünnen Heizschicht angeordnet sind. Die Basis ist aus einem Isoliermaterial hergestellt, wie etwa Glas oder Keramik. Die dünne Heizschicht ist eine Mischung aus unterschiedlichen Materialien und ist auf die Basis als Beschichtung aufgebracht, durch PVD (physikalische Dampfabscheidung), CVD (chemische Dampfabscheidung) oder eine andere Be-

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schichtungstechnik, wie etwa einer Technik, mit der eine Mischung aus Materialien gleichmäßig auf einer Seite der Basis aufbringbar ist. Sobald die Energie bzw. der Strom durchfließt, erzeugt die dünne Heizschicht einen Widerstand, um die Temperatur automatisch auf einem bestimmten Niveau zu halten (Thermistor); mittels dieser Merkmale lässt sich Energie sparen und die Sicherheit bei der Benutzung ist sichergestellt.

Die Erfindung weist zur Lösung der obigen Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die vorstehende Aufgabe, die Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden Erfindung können unter Berücksichtigung der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen besser verstanden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, im Gebrauch;
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, im Gebrauch.

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Unter Bezugnahme auf die Figur 1 ist dort die Temperaturkonstanthaltevorrichtung 10 nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung dargestellt, die eine isolierende Basis 12, eine dünne Heizschicht 14 und zwei elektrische Elektroden 16 hat.
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Die isolierende Basis 12 besteht aus gewöhnlichem Glas, einem Mikrokristall-Glas, Porzellan, Glimmer (Mika) oder einem anderen Isoliermaterial. Die dünne Heizschicht 14 ist aus einer Mischung aus verschiedenen Materialien hergestellt, umfassend Nickel, Chrom (Cr), Eisen oder ein wärmeempfindliches Keramikpulver, welches Bariumtitanat (BaTiO₃) enthält, mit einem positiven Temperatur-Koeffizienten (PTC). Es wird PVD, CVD (siehe oben) oder eine andere Schichtaufbringtechnik eingesetzt, um die Mischung aus den Materialien gleichmäßig auf eine Seite der Basis 12 aufzubringen. Es werden zwei elektrische Knoten 16 an den beiden Enden der dünnen Heizschicht 14 aufgebracht.

Infolge dieses Aufbaus erfährt, sobald die Energie bzw. der Strom durchfließt, die dünne Heizschicht 14 die Wirkung eines negativen Temperatur-Koeffizienten, so dass der Strom abfällt, gemeinsam mit der Erhöhung der Temperatur. Eine solche Reaktion wird als wärmeempfindliche Widerstandswirkung (PTC) bezeichnet. PTC hilft, dass die Vorrichtung automatisch die Temperatur kontrolliert, und zwar auf ein vorbestimmtes Niveau. Dann, wenn diese Einrichtung in einer gewöhnlichen Heizeinrichtung installiert ist, liegt keine Notwendigkeit vor, eine zusätzliche Temperatur-Kontroll-Vorrichtung einzubauen, um die Verschwendung elektrischer Energie, Brände oder Feuer zu verhindern, die durch das ungebremste Ansteigen der Temperatur erzeugt werden können. Darüber hinaus wird Energie gespart und die Sicherheit für den Benutzer erhöht.

Unter Bezugnahme auf die Figur 2 ist dort gezeigt, dass die Temperaturkonstanthaltevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einem Toaster 20 eingebaut ist und zwar in einer vertikalen Ausrichtung. Dann wird ein Heizraum 21 zwischen den Basismaterialien 12 ausgebildet, in den das Brot eingesteckt werden kann. Wenn der Strom angeschaltet wird, erzeugt die dünne Heizschicht 14 eine große Menge an Wärme und überträgt diese Wärme auf flache Platten, um so das Ziel zu erreichen,

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eine hohe und gleichmäßige Beheizung bzw. Temperatur auszuführen bzw. zu erzielen. Darüber hinaus kann dieses Gerät die Temperatur auf einem bestimmten Niveau halten, auch um das Brot gleichförmig aufzuwärmen. Die Temperaturkonstanthaltevorrichtung kann auch im Boden und an den Seiten eines Ofens (in den Figuren nicht dargestellt) installiert werden, um eine Heizung gemäß der vorliegenden Erfindung auszubilden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 wird eine weitere, zweite bevorzugte Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung vorgestellt. Die Temperaturkonstanthaltevorrichtung 30 umfasst eine isolierende Basis 32, eine dünne Heizschicht 34 und zwei elektrische Knoten 36. Die Basis 32 ist aus einem gewöhnlichen Glas, Mikrokristallglas, Keramik oder einem anderen isolierenden Material gefertigt, und zwar in der Form eines hohlen Stiftes. Die dünne Heizschicht 34 ist an dem Außenumfang des Stiftes angebracht. Die beiden elektrischen Knoten 36 sind an den beiden Enden des Stiftes angeordnet. Indem mehrere dieser Stifte aus dem Basismaterial 32 verbunden werden, kann ein Wasserbehälter 40 mit weichen Röhren 41 verbunden werden und als Heizeinrichtung für Wasser dienen.

Die vorliegende Erfindung hat daher die folgenden Vorteile.

Erstens benutzt die Temperaturkonstanthaltevorrichtung ein isolierendes Basismaterial als Heizfläche, so dass die Wirkung erzielt wird, eine gleichmäßige Temperatur zu erzielen, bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Es wird nicht die herkömmliche Struktur mit Heizrohren bzw. Wärmequellen aus Nickelspulen oder Quarzröhren benutzt. Im Ergebnis kann der Verlust an Wärme bei der Übertragung minimiert werden.

Zweitens ist die Größe dieser Temperaturkonstanthaltevorrichtung relativ klein und kann das Bauvolumen deutlich reduzieren, welches durch die Heizung in der Vergangenheit verbraucht wurde und der Benutzer kann daher diesen eingesparten Raum nutzen.

Drittens kann die Temperaturkonstanthaltevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die Temperatur auf einem bestimmten Niveau halten, Energie sparen und die

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Sicherheit bei der Benutzung gewährleisten. Darüber hinaus ist es erforderlich, keine zusätzliche Temperatur-Kontrolle zu installieren. Ein solcher Aufbau verstärkt den Schutz der Umwelt.

In der Summe ist die Temperaturkonstanthaltevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit mehreren Vorteilen verbunden, verglichen mit den herkömmlichen Heizeinrichtungen, die in Backeinrichtungen benutzt werden. Die Ergebnisse von Versuchen haben gezeigt, dass die vorliegende Erfindung die Ziele erreichen kann, für die sie gemacht wurde. Die vorliegende Erfindung ist sowohl praktisch als auch fortschrittlich, um die Erfordernisse einer Patent- oder Gebrauchsmusteranmeldung zu erfüllen. Um die harte Arbeit des Erfinders zu schützen, wird diese Anmeldung getätigt.

Kurz zusammengefasst, betrifft die vorliegende Erfindung eine Temperaturkonstanthaltevorrichtung, die umfasst: eine Basis, sowie eine dünne Heizschicht, die als Beschichtung auf der Basis ausgeführt ist, zwei elektrische Knoten, die an den beiden Enden der dünnen Heizschicht angeordnet sind. Die Basis ist aus einem Isoliermaterial hergestellt, wie etwa Glas oder Keramik. Die dünne Heizschicht ist eine Mischung aus unterschiedlichen Materialien und ist auf die Basis als Beschichtung aufgebracht, und zwar durch PVD (physikalische Dampfabscheidung), CVD (chemische Dampfabscheidung) oder eine andere Beschichtungstechnik, wie etwa einer Technik, mit der eine Mischung aus Materialien gleichmäßig auf einer Seite der Basis aufbringbar ist. Sobald die Energie bzw. der Strom durchfließt, erzeugt die dünne Heizschicht einen thermisch empfindlichen Widerstand, um die Temperatur automatisch auf einem bestimmten Niveau zu halten (Thermistor); mittels dieser Merkmale lässt sich Energie sparen und die Sicherheit bei der Benutzung ist sichergestellt.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird in übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnungen verwiesen.
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Claims

1. Temperaturkonstanthaltevorrichtung, mit:
einer Basis aus Glas, Keramik oder einem anderen Isoliermaterial;
einer dünnen Heizschicht, die aus einer Mischung verschiedener Materialien besteht, wie etwa Nickel, Chrom, Eisen, oder einem wärmeempfindlichen Keramikpulver mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, wobei die dünne Heizschicht als Beschichtung auf die Basis aufgebracht ist, nämlich mittels einer physikalischen Dampfabscheidung, mittels einer chemischen Dampfabscheidung, oder mittels einer anderen Schichtaufbringtechnik;
zwei elektrischen Knoten, die an den beiden Enden der dünnen Heizschicht angeordnet sind, wobei,
sobald der Strom über die beiden Knoten fließt, die dünne Heizschicht einen thermisch empfindlichen Widerstand erzeugt, um die Temperatur automatisch auf einem bestimmten Niveau zu halten, wodurch sich Energie sparen lässt und die Sicherheit bei der Benutzung erhöhen lässt.

2. Isolierung nach Anspruch 1, wobei die Basis eine flache Platte ist und die dünne Heizschicht an einer Seite der flachen Platte als Beschichtung ausgeführt ist.

3. Isolierung nach Anspruch 1, wobei die Basis ein hohler Stift ist und die dünne Heizschicht als Beschichtung auf den Außenumfang des Stiftes aufgebracht ist.