DE4445949A1

DE4445949A1 - Electric heater for aquarium

Info

Publication number: DE4445949A1
Application number: DE19944445949
Authority: DE
Inventors: Marcel Hofsaes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-06-27

Abstract

The heater is fitted inside a glass tube (12) closed at the bottom and dipping into the water. The heating element is a PTC type (15) which is held centrally inside the tube by two contact strips (16,17) which are shaped to provide mechanical support from each side of the heater. The inside wall of the glass tube is coated with an electrical insulation layer which also has good thermal dispersing properties to assist in transmitting heat out of the tube. The contact strips are spaced from the inside wall of the tube by spacing inserts or by a sealing compound into which the outer surfaces of the contact strips are embedded. A typical coating for the inside of the tube is a silicate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Heizgerät mit einem Kolben, vorzugsweise einem Glaskolben, zum Eintauchen in eine zu beheizende Flüssigkeit, einer in dem Inneren des Kolbens angeordneten elektrischen Heizvorrichtung mit zumindest einem Kaltleiter (PTC-)Heizelement, das mit zumindest zwei elektrisch und thermisch leitenden Heizrippen derart verbunden ist, daß über die Heizrippen das Heizelement mit Strom versorgt und Wärme von ihm weg transportiert wird. The present invention relates to an electric heater with a flask, preferably a glass flask, for immersion into a liquid to be heated, one inside the Piston arranged electric heater with at least a PTC thermistor that has at least two electrically and thermally conductive heating fins connected in this way is that the heating element is supplied with current via the heating fins and heat is transported away from it.

Ein derartiges Heizgerät ist aus der DE-OS 31 36 094 bekannt.Such a heater is known from DE-OS 31 36 094.

Bei dem bekannten Heizgerät sind die Heizrippen im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet und liegen an der Innenseite eines Glaskolbens unter Spannung an. Da die Stromversorgung der Heizelemente ebenfalls über diese Heizrippen erfolgt, begegnet das bekannte Heizgerät starken sicherheitstechnischen Bedenken, da eine Verbindung von stromführenden Teilen mit der Innenseite eines in eine Flüssigkeit einzutauchenden Glaskolbens in ungünstigen Situationen zu Verletzungen von Personen führen kann, die mit dem bekannten Heizgerät hantieren.In the known heater, the heating fins are in cross section semicircular and lie on the inside of a Glass bulb under voltage. Since the power supply to the Heating elements also takes place via these heating fins the well-known heater has strong safety concerns, because a connection of live parts to the inside a glass bulb to be immersed in a liquid unfavorable situations can lead to injuries to persons can handle the known heater.

Ein weiteres Heizgerät ist aus der DE-AS 26 14 433 bekannt. Dieses Heizgerät weist ein Metall- oder Kunststoffrohr auf, in dem ein Glasrohr angeordnet ist, das wiederum die elektrische Heizvorrichtung mit PTC-Heizelementen trägt. Auch hier erfolgt die Stromzufuhr über Heizrippen, die einerseits an den PTC- Heizelementen und andererseits an der Innenseite des Glasrohres anliegen. Zwischen dem Glasrohr und dem äußeren Rohr ist eine elektrisch isolierende Schicht vorgesehen, wenn das äußere Rohr aus Metall besteht.Another heater is known from DE-AS 26 14 433. This heater has a metal or plastic tube, in which a glass tube is arranged, which in turn is the electrical Heater with PTC heating elements. This is also done here the power supply via heating fins, which are connected to the PTC Heating elements and on the other hand on the inside of the glass tube issue. There is one between the glass tube and the outer tube electrically insulating layer provided when the outer tube is made of metal.

Zwar begegnet dieses Heizgerät wegen der isolierenden Zwischen schicht zwischen den beiden Rohren nicht denselben Sicherheits bedenken wie das eingangs erwähnte Heizgerät, es weist jedoch eine Reihe anderer Nachteile auf. Zum einen ist das äußere Rohr nicht aus Glas gefertigt, was insbesondere beim Einsatz in Aquarien unerwünscht ist, da ggf. in Lösung gehende Metallionen nachteilige Wirkungen auf die Flora und Fauna in dem Aquarium haben können. Ferner ist wegen der mehrschichtigen Anordnung bei diesen Heizgeräten die Wärmeausbringung nicht ausreichend. This heater is encountered because of the insulating intermediate layer between the two tubes does not have the same security consider like the heater mentioned at the beginning, but it points a number of other disadvantages. On the one hand is the outer tube not made of glass, which is particularly important when used in Aquariums are undesirable because metal ions may dissolve adverse effects on the flora and fauna in the aquarium can have. Furthermore, because of the multilayer arrangement the heat output is insufficient for these heaters.

Die DE-OS 42 01 944 beschreibt eine Durchflußheizung mit PTC- Elementen, bei der Quarzglas verwendet werden muß, damit der Wärmetransport von dem PTC-Heizelement zu der durchströmenden Flüssigkeit zufriedenstellend ist. Die Verwendung von Quarzglas bei gattungsgemäßen Heizgeräten soll jedoch aus Kostengründen häufig vermieden werden, es wird vielmehr der Einsatz einfacher Glaskolben angestrebt.DE-OS 42 01 944 describes a flow heating with PTC Elements in which quartz glass must be used so that the Heat transfer from the PTC heating element to the one flowing through Liquid is satisfactory. The use of quartz glass in generic heaters, however, for cost reasons are often avoided, rather it becomes easier to use Glass flask aimed for.

Solche Heizgeräte mit Glaskolben aus Quarz enthalten in der Regel Heizvorrichtungen mit Glühwendeln, die auf Temperaturen im Bereich von 600°C aufgeheizt werden. Zwischen den Glühwendeln und der Innenseite des jeweiligen Glaskolbens ist ein Luftspalt vorgesehen, um den eingangs erwähnten Sicherheitsbedenken Rechnung zu tragen. Wegen der hohen Temperaturausbringung der Glühwendeln ist bei diesen Heizgeräten eine zufriedenstellende Wärmeabfuhr durch den Glaskolben hindurch in das Aquarium hinein gewährleistet.Such heaters with glass pistons made of quartz contain in the Rule heaters with filaments that operate on temperatures be heated in the range of 600 ° C. Between the filaments and the inside of each glass bulb is an air gap provided to address the security concerns mentioned above To take into account. Because of the high temperature output of the Filament coils are a satisfactory one for these heaters Heat dissipation through the glass bulb into the aquarium guaranteed.

Die bei dem gattungsgemäßen Heizgerät verwendeten PTC-Heiz elemente können sich dagegen nur auf Temperaturen im Bereich von 270°C aufheizen. Unter derartigen Bedingungen ist jedoch kein zufriedenstellender Wärmetransport von den PTC-Heizelementen über den Luftspalt und durch den aus Glas bestehenden Glaskolben hindurch in das Aquarium möglich. Dieser Wärmetransport könnte zwar durch Verwendung von Quarzglas verbessert werden, was aber aus Kostengründen nicht angestrebt ist.The PTC heater used in the generic heater however, elements can only affect temperatures in the range heat up from 270 ° C. However, under such conditions no satisfactory heat transfer from the PTC heating elements over the air gap and through the glass bulb possible into the aquarium. This heat transfer could can be improved by using quartz glass, but what is not sought for cost reasons.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs erwähnte Heizgerät auf konstruktiv einfache Weise derart weiterzubilden, daß bei Beachtung aller Sicherheits bedenken doch ein guter Wärmetransport aus dem Kolben heraus gewährleistet wird. Proceeding from this, it is an object of the present invention the heater mentioned at the outset in a structurally simple manner to further develop in such a way that when all safety is observed consider a good heat transfer from the piston is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs erwähnten Heizgerät dadurch gelöst, daß die Heizrippen gegenüber der Innenseite des Kolbens elektrisch isoliert sind und daß Mittel zwischen der Innenseite des Kolbens und den Heizrippen vorgesehen sind, um den Wärmetransport aus dem Kolben heraus zu unter stützen.According to the invention, this object is achieved in the aforementioned Heater solved in that the heating fins opposite the Inside of the piston are electrically insulated and that means provided between the inside of the piston and the heating fins are to reduce the heat transfer from the piston support.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Durch die elektrische Isolation wird den Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen, während die den Wärmetransport unterstützenden Mittel es ermöglichen, daß dennoch PTC-Heizelemente verwendet werden.The object underlying the invention is achieved in this way completely solved. Due to the electrical insulation Security requirements are taken into account during the Heat transfer support agents allow that nonetheless PTC heating elements are used.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Heizrippen gegenüber der Innenseite des Kolbens einen Abstand aufweisen, der größer als 1 mm ist, vorzugsweise im Bereich von 2 mm liegt.It is preferred if the heating fins over the Have a distance on the inside of the piston that is greater than 1 mm, preferably in the range of 2 mm.

Hier ist von Vorteil, daß die elektrische Isolation z. B. durch einen einfachen Luftspalt bewirkt wird, so daß auf kostengünstige Weise die Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.It is advantageous here that the electrical insulation z. B. by a simple air gap is caused, so that inexpensive Way the security requirements are met.

Insgesamt ist es bevorzugt, wenn die Innenseite des Kolbens mit einer Beschichtung versehen ist, die als Mittel zur Unter stützung des Wärmetransportes dient.Overall, it is preferred if the inside of the piston is provided with a coating that acts as a sub supports heat transport.

Diese Maßnahme bietet insofern überraschende Vorteile, als der Erfinder der vorliegenden Anmeldung gefunden hat, daß durch eine einfache Innenbeschichtung eines aus einfachem Glas bestehenden Kolbens der Wärmetransport aus dem Inneren des Glaskolbens heraus verbessert wird. Diese Innenbeschichtung ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Wärmetransport durch Wärmestrahlung von Vorteil. This measure offers surprising advantages in that the The inventor of the present application has found that by a simple interior coating of a simple glass existing piston the heat transfer from the inside of the Glass bulb is improved out. This inner coating is particularly in connection with a heat transfer Heat radiation is an advantage.

Durch diese Beschichtung wird sogar unabhängig von der Art der Heizvorrichtung die Wärmeausbringung insbesondere bei aus Glas bestehenden Kolben deutlich verbessert, so daß das Merkmal der Innenbeschichtung auch bei Heizvorrichtungen mit herkömmlichen Glühwendeln isoliert Vorteile bietet und erfinderisch ist.This coating even makes it independent of the type of Heater the heat output especially when made of glass existing piston significantly improved, so that the characteristic of Internal coating also for heating devices with conventional ones Filaments isolated offers advantages and is inventive.

Bei dem neuen Heizgerät ist insbesondere von Vorteil, daß bestehende Heizgeräte mit Glühwendeln durch Verwendung einer neuen Heizvorrichtung sowie durch die Innenbeschichtung einfach umkonstruiert werden können. Es sind dabei keine Änderungen an dem Glaskolben und dem Gehäuse vorzunehmen, in bestehenden Fertigungslinien ist lediglich der weitere Schritt des Beschich tens der Innenseite vorzusehen, wobei in der Endmontage ggf. statt der Glühwendel-Heizung eine PTC-Heizung eingesetzt wird. Dabei kann der Glaskolben aus einem einfachen Glasmaterial gefertigt sein, so daß das in der Regel sehr teure Quarzglas vermieden wird.The new heater is particularly advantageous in that existing heaters with incandescent filaments by using a new heating device as well as the inner coating can be redesigned. There are no changes to make on the glass bulb and the housing, in existing Production lines is just the next step in coating at least on the inside, where necessary in the final assembly a PTC heater is used instead of the filament heater. The glass bulb can be made from a simple glass material be made so that the usually very expensive quartz glass is avoided.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Beschichtung eine dunkle Farbe, vorzugsweise eine schwarze, grüne oder dunkelrote Farbe aufweist.It is preferred if the coating has a dark color, preferably has a black, green or dark red color.

Diese Maßnahme sorgt in vorteilhafter Weise für einen noch besseren Wärmetransport aus dem Inneren des Glaskolbens heraus. Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß insbesondere eine dunkle Farbe bei einem Wärmetransport auf der Grundlage von Wärmestrahlung von Vorteil ist.This measure advantageously still ensures better heat transfer from inside the glass bulb. Surprisingly, it was found that in particular a dark color based on heat transfer of thermal radiation is advantageous.

Insgesamt ist es dabei bevorzugt, wenn die Beschichtung elek trisch isolierend ist.Overall, it is preferred if the coating is elec is tric isolating.

Hier ist von Vorteil, daß zusätzlich zu der elektrischen Isolation durch den Luftspalt ein weiteres isolierendes Medium in dem Inneren des Kolbens vorgesehen ist, so daß auch bei Fehlern oder Defekten in der mechanischen Halterung der Heiz vorrichtung, die dazu führen können, daß diese mit der Innenseite des Glaskolbens in Berührung gerät, hohen Sicherheitsanfor derungen genügt wird.The advantage here is that in addition to the electrical Isolation through the air gap is another insulating medium is provided in the interior of the piston, so that at Faults or defects in the mechanical mounting of the heater device that can cause them to stick to the inside of the glass bulb comes into contact, high safety requirements is sufficient.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Beschichtung gut thermisch leitend ist.It is further preferred if the coating has good thermal properties is leading.

Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, daß der Wärmetransport aus dem Inneren insbesondere eines Glaskolbens heraus noch weiter verbessert wird.This measure has the advantage that the heat transfer from the inside in particular of a glass bulb even further is improved.

In einem Ausführungsbeispiel ist es dann bevorzugt, wenn die Beschichtung siliziumhaltig ist und vorzugsweise eine Silikat- Schicht beinhaltet.In one embodiment, it is preferred if the Coating contains silicon and preferably a silicate Layer includes.

Hier ist von Vorteil, daß derartige Silikat-Schichten auf einfache Weise auf die Innenseite des Kolbens aufgebracht, vorzugsweise aufgesprüht werden können und für eine vollständige Abdeckung der Innenseite sorgen. Es kommt somit trotz eines sehr einfachen Herstellungsverfahrens nicht zu Fehlstellen in der Beschichtung, die aus Sicherheitsgründen vermieden werden müssen.The advantage here is that such silicate layers on easily applied to the inside of the piston, can preferably be sprayed on and for a complete Cover the inside. So it comes despite one very simple manufacturing process not to flaws in the coating, which are avoided for safety reasons have to.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, wenn zwischen den Heizrippen und der Innenseite des Kolbens ein elektrisch isolierendes und thermisch leitendes Material angeordnet ist, das als Mittel zur Unterstützung des Wärme transportes dient.In a further exemplary embodiment, it is preferred if between the heating fins and the inside of the piston electrically insulating and thermally conductive material is arranged as a means of supporting the heat transportes serves.

Diese Maßnahme führt auf vorteilhafte Weise ebenfalls zu einer Verbesserung des Wärmetransportes insbesondere aus dem Inneren eines Glaskolbens heraus, wobei hier auch von den Mechanismen der Wärmeleitung Gebrauch gemacht wird. Dieses elektrisch isolierende und thermisch leitende Material sorgt aber neben der Verbesserung des Wärmeüberganges auch für eine elektrische Isolation der Heizelemente gegenüber der Innenseite des Glas kolbens. Damit kann diese Maßnahme entweder alternativ oder aber zusätzlich zu der oben bereits ausführlich diskutierten Innenbeschichtung des Glaskolbens angewendet werden.This measure also advantageously leads to a Improvement of heat transport, especially from the inside of a glass bulb, here also from the mechanisms the heat conduction is used. This electric Insulating and thermally conductive material also ensures the improvement of heat transfer also for an electrical one Isolation of the heating elements from the inside of the glass piston. This measure can either be alternatively or but in addition to the one already discussed in detail above Inner coating of the glass bulb can be applied.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Material ein festes Füll material, vorzugsweise Sand oder Granulat bspw. aus Industrie keramikmaterial ist, wobei das Füllmaterial in den Zwischenraum zwischen der Innenseite des Kolbens und den Heizrippen eingefüllt ist.It is preferred if the material is a solid fill material, preferably sand or granules, for example from industry is ceramic material, the filling material in the space filled between the inside of the piston and the heating fins is.

Hier ist von Vorteil, daß ein sehr preiswertes und einfach zu verarbeitendes Füllmaterial verwendet wird.The advantage here is that a very inexpensive and easy to use processing filler is used.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, wenn die Beschichtung eine Dicke von größer als 1 mm aufweist und vorzugsweise im Bereich von 2 mm liegt.In a further exemplary embodiment, it is preferred if the coating has a thickness of greater than 1 mm and is preferably in the range of 2 mm.

Hier ist von Vorteil, daß eine besonders dicke Beschichtung vorgesehen ist, die auch größeren mechanischen Belastungen standhält, so daß auch bei einem Verbiegen oder Abbrechen der Heizvorrichtung von ihren vorgesehenen Haltern nicht automatisch eine Beschädigung der Beschichtung folgt. Zusammengefaßt bietet diese Maßnahme also Vorteile bezüglich des Wärmetransportes und bezüglich der Sicherheit.The advantage here is that a particularly thick coating It is also intended to withstand greater mechanical loads withstands, so that even when bending or breaking the Heater from their intended holders not automatically damage to the coating follows. In summary offers this measure therefore has advantages with regard to heat transport and security.

Insgesamt ist es bevorzugt, wenn zwischen den Heizrippen und der Innenseite des Kolbens elektrisch isolierende Abstandsstücke angeordnet sind, die zur Positionierung und zum Halten der Heizvorrichtung vorgesehen sind und für einen Luftspalt zwischen den Heizrippen sowie der Innenseite des Kolbens sorgen, wobei der Luftspalt ggf. mit einem elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Füllmaterial gefüllt ist. Overall, it is preferred if between the heating fins and the inside of the piston electrically insulating spacers are arranged to position and hold the Heater are provided and for an air gap between the heating fins and the inside of the piston, whereby the air gap with an electrically insulating and thermally conductive filling material is filled.

Durch diese Maßnahmen werden besonders gute elektrische Isola tionseigenschaften sowie Wärmetransportmöglichkeiten erreicht. Die elektrisch isolierenden Abstandsstücke sorgen dabei für einen sicheren Halt der elektrischen Heizvorrichtung in dem Inneren des Kolbens. Die Abstandsstücke müssen dabei nicht zwingend aus thermisch gut leitendem Material gefertigt sein, da der Wärmetransport über die Innenbeschichtung unterstützt und ggf. durch das Füllmaterial weiter verbessert wird.These measures make particularly good electrical isola tion properties as well as heat transport possibilities achieved. The electrically insulating spacers ensure a secure hold of the electric heater in the Inside of the piston. The spacers do not have to must be made of thermally highly conductive material, because the heat transfer supports the inner coating and possibly further improved by the filling material.

Durch das Anbringen einer wärmeleitenden Schicht in oder am Glaskolben kann folglich bei Kolben verschiedener Art die Wärmeausbringung verbessert werden, so daß anstatt auf kosten intensives Quarzglas auf herkömmliches Glas oder bspw. auch Metall zurückgegriffen werden kann. Besondere Vorteile ergeben sich aber im Zusammenhang mit Glaskolben aus einfachem Glas wie bspw. Fensterglas, technischem Glas etc.By attaching a heat-conducting layer in or on Glass flasks can consequently be used in flasks of various types Heat output can be improved so that instead of cost intensive quartz glass on conventional glass or, for example, also Metal can be used. There are special advantages but in connection with glass flasks made of simple glass such as window glass, technical glass etc.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen und in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination but also in other combinations and can be used alone, without the scope of the to leave the present invention.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing and is in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein neues elektrisches Heizgerät in einer schema tischen Seitenansicht; Fig. 1 shows a new electric heater in a schematic side view;

Fig. 2 das elektrische Heizgerät aus Fig. 1 in einer ge schnittenen Querschnittsansicht längs der Linie II-II aus Fig. 1; Fig. 2 shows the electric heater of Figure 1 in a ge cross-sectional view along the line II-II of Fig. 1.

Fig. 3 in einer Ansicht wie Fig. 2 ein elektrisches Heizgerät mit einer Heizvorrichtung in einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel; und Fig. 3 in a view like Figure 2, an electric heater with a heater in a second example Ausfüh. and

Fig. 4 eine Seitenansicht der Heizvorrichtung aus Fig. 3 in einer Explosionsdarstellung. FIG. 4 shows a side view of the heating device from FIG. 3 in an exploded view.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Seitenansicht ein elek trisches Heizgerät 10 dargestellt. Das Heizgerät 10 umfaßt ein Gehäuse 11 sowie einen daran befestigten Kolben, vorzugsweise einem Glaskolben 12, in dessen Innerem 13 eine noch näher zu erläuternde elektrische Heizvorrichtung 14 vorgesehen ist.In Fig. 1, an electrical heater 10 is shown in a schematic side view. The heater 10 comprises a housing 11 and a piston attached to it, preferably a glass bulb 12 , in the interior 13 of which an electric heater 14 to be explained in more detail is provided.

Das Heizgerät 10 ist hier eine Aquarienheizung, die mit dem Glaskolben 12 in das Aquarienbecken eingetaucht wird, wobei das Gehäuse 11 eine hier nicht näher interessierende Regeleinheit sowie eine Befestigungsmöglichkeit umfaßt, um das Heizgerät 10 an dem Aquarium festzuklemmen.The heater 10 is here an aquarium heater, which is immersed in the aquarium tank with the glass bulb 12 , the housing 11 comprising a control unit, which is not of interest here, and an attachment option for clamping the heater 10 to the aquarium.

Die Heizvorrichtung 14 umfaßt als Heizelement 15 zumindest einen Kaltleiter-Widerstand, der einen großen positiven Temperatur koeffizienten aufweist und so eine durch die Nennansprech temperatur vorgegebene Einstellung auf eine vorgegebene Tempera tur ermöglicht, ohne daß es zu einer Überhitzung oder einer Überstromaufnahme führt. Solche Kaltleiter-Widerstände werden PTC-Widerstand genannt. The heating device 14 comprises as a heating element 15 at least one PTC resistor, which has a large positive temperature coefficient and thus enables a setting predetermined by the nominal response temperature to a predetermined temperature, without causing overheating or overcurrent consumption. Such PTC resistors are called PTC resistors.

Das Heizelement 15 ist von zwei Heizrippen 16, 17 eingeschlossen, die bspw. an dem Heizelement 15 angeklebt sind.The heating element 15 is enclosed by two heating ribs 16 , 17 , which are glued to the heating element 15 , for example.

Zur Einstellung der gewünschten Temperatur ist an dem Gehäuse 11 ein Einstellknopf 19 vorgesehen, über den die erwähnte Regeleinheit eingestellt werden kann. Mittels dieser Regeleinheit ist es möglich, den Strom durch das Heizelement 15 zu begrenzen, so daß eine unterhalb der Nennansprechtemperatur liegende Temperatur möglich wird.To set the desired temperature, a setting button 19 is provided on the housing 11 , via which the aforementioned control unit can be set. By means of this control unit it is possible to limit the current through the heating element 15 , so that a temperature below the nominal response temperature becomes possible.

Darüber hinaus sind in dem Inneren 13 des Glaskolbens 12 Zuleitungen 21 zu erkennen, die die Regeleinheit mit den elektrisch leitenden Heizrippen 16, 17 verbinden. Die Regelein heit wiederum wird über einen Netzanschluß 22 mit Strom versorgt.In addition, 12 leads 21 can be seen in the interior 13 of the glass bulb, which connect the control unit with the electrically conductive heating fins 16 , 17 . The Regelein unit is in turn supplied with power via a network connection 22 .

Die Heizrippen 16, 17 erfüllen damit zwei Funktionen, zum einen dienen sie dazu, das Heizelement 15 mit Strom zu versorgen, während sie andererseits dafür sorgen, daß die Wärme von dem Heizelement 15 weg transportiert wird.The heating fins 16 , 17 thus perform two functions, on the one hand they serve to supply the heating element 15 with current, while on the other hand they ensure that the heat is transported away from the heating element 15 .

In Fig. 1 ist bei 23 mit 8 ein Luftspalt angedeutet, der z. B. gemäß VDE-Richtlinien zwischen der Heizvorrichtung 14 und einer Innenseite 29 des Glaskolbens 12 vorgesehen sein muß und ca. 2 mm betragen sollte. Dieser Luftspalt 23 sorgt für eine elektrische Isolation zwischen den Heizrippen 16, 17 und dem Glaskolben 12, er beeinträchtigt jedoch die Wärmeausbringung aus dem Inneren 13 des Glaskolbens 12. Um diese Wärmeausbringung zu verbessern, sind zwischen den Heizrippen 16, 17 und der Innenseite 29 des Glaskolbens 12 Mittel vorgesehen, die nunmehr im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 erläutert werden sollen.In Fig. 1 at 23 with 8 an air gap is indicated, the z. B. must be provided according to VDE guidelines between the heater 14 and an inside 29 of the glass bulb 12 and should be approximately 2 mm. This air gap 23 provides electrical insulation between the heating fins 16 , 17 and the glass bulb 12 , but it affects the heat output from the interior 13 of the glass bulb 12 . In order to improve this heat output, means are provided between the heating fins 16 , 17 and the inside 29 of the glass bulb 12 , which are now to be explained in connection with FIGS. 2 and 3.

In Fig. 2 ist zunächst zu erkennen, daß die Heizrippen 16, 17 jeweils einen inneren Schenkel 25, 26 umfassen, der an dem PTC- Widerstand anliegt und mit diesem bspw. verklebt ist, sowie einen gebogenen äußeren Abschnitt 27, 28 aufweisen, der um den Luftspalt 23 beabstandet parallel zu der Innenseite 29 des Glaskolbens 12 verläuft.In Fig. 2 it can first be seen that the heating fins 16 , 17 each comprise an inner leg 25 , 26 which bears against the PTC resistor and is glued to it, for example. As well as a curved outer section 27 , 28 which spaced around the air gap 23 and parallel to the inside 29 of the glass bulb 12 .

Auf der Innenseite 29 des Glaskolbens 12 ist eine Beschichtung 30 aufgebracht, die überraschenderweise den Wärmetransport aus dem Glaskolben 12 heraus deutlich verbessert. Als Beschichtung 30 wird ein vorzugsweise schwarzes, grünes oder dunkelrotes thermisch leitendes und elektrisch isolierendes Material auf die Innenseite 29 aufgesprüht. Es wurde dabei gefunden, daß insbesondere dunkles und thermisch leitendes Material eine besonders starke Verbesserung des Wärmetransportes bewirkt. Die Beschichtung 30 ist darüber hinaus elektrisch isolierend ausgeführt, so daß dafür gesorgt wird, daß auch im ungünstigsten Falle die Innenseite 29 des Glaskolbens 12 nicht mit elektrisch leitenden und/oder Spannung führenden Teilen der Heizvorrichtung 14 in Kontakt gerät. Die Beschichtung 30 ist vorzugsweise sili ziumhaltig und beinhaltet eine Silikat-Schicht, die z. B. aufgesprüht oder aufgespritzt wird.A coating 30 is applied to the inside 29 of the glass bulb 12 , which surprisingly significantly improves the heat transport out of the glass bulb 12 . As a coating 30, preferably black, green or dark red thermally conductive and electrically insulating material is sprayed on the inside of the 29th It was found that dark and thermally conductive material in particular brings about a particularly strong improvement in heat transport. The coating 30 is also electrically insulating, so that it is ensured that even in the worst case the inside 29 of the glass bulb 12 does not come into contact with electrically conductive and / or live parts of the heating device 14 . The coating 30 is preferably silicon-containing and includes a silicate layer which, for. B. sprayed or sprayed on.

In Fig. 2 ist noch zu erkennen, daß die Heizrippen 16, 17 über Abstandsstücke 31 zu der Innenseite 29 beabstandet sind. Diese Abstandsstücke 31 dienen der mechanischen Fixierung der Heizvor richtung 14 in dem Inneren 13 des Glaskolbens 12 und sorgen so für den Luftspalt 23.In Fig. 2 it can still be seen that the heating fins 16 , 17 are spaced apart by spacers 31 from the inside 29 . These spacers 31 are used to mechanically fix the Heizvor device 14 in the interior 13 of the glass bulb 12 and thus ensure the air gap 23rd

Es sei noch einmal ausdrücklich erwähnt, daß durch die Beschich tung 30 der Luftspalt 23 in seiner Stärke quasi nicht beein trächtigt wird, da die Beschichtung 30 sehr dünn aufgetragen wird. Trotz eines Luftspaltes von ca. 2 mm und der verglichen mit Heizwendeln niedrigen Temperatur des Heizelementes 15 ergibt sich jedoch eine zufriedenstellende Wärmeausbringung, da der Wärmetransport durch diese Beschichtung 30 deutlich verbessert wurde.It should once again expressly mention that by the Beschich tung 30 of the air gap 23 in its thickness quasi not adversely striking, since the coating 30 is applied very thinly. In spite of an air gap of approximately 2 mm and the low temperature of the heating element 15 compared to heating coils, a satisfactory heat output results, however, since the heat transport has been significantly improved by this coating 30 .

In Fig. 3 ist in einer Darstellung wie Fig. 2 eine Heizvorrich tung gezeigt, bei der die Heizrippen 16, 17 jeweils zwei sichelförmige Schenkel 33, 34 aufweisen, so daß die Heizrippen 16, 17 im Querschnitt D-förmig sind. Zwischen den beiden sichelförmigen Schenkeln 33, 34 ist jeweils eine Klemmöffnung 34 vorgesehen, die in Längsrichtung des Glaskolbens 12 verläuft.In Fig. 3, a Heizvorrich device is shown in a representation like Fig. 2, in which the heating fins 16 , 17 each have two crescent-shaped legs 33 , 34 , so that the heating fins 16 , 17 are D-shaped in cross section. Between the two crescent-shaped legs 33 , 34 , a clamping opening 34 is provided, which extends in the longitudinal direction of the glass bulb 12 .

Der Abstand 23 zwischen der Innenseite 29 des Glaskolbens 12 und der Heizvorrichtung 14 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 durch ein festes Füllmaterial 39 ausgefüllt, das bspw. Sand oder Granulat aus bspw. Industriekeramik sein kann. Statt des festen Füllmaterials 39 kann aber auch eine dickere Beschich tung vorgesehen sein, die eine Dicke von ca. 2 mm aufweist.The distance 23 between the inside 29 of the glass bulb 12 and the heating device 14 is filled in the exemplary embodiment according to FIG. 3 by a solid filling material 39 , which can be sand or granules made of, for example, industrial ceramics. Instead of the solid filling material 39 , a thicker coating can also be provided, which has a thickness of approximately 2 mm.

Dieses Füllmaterial 39 ist ein elektrisch isolierendes aber thermisch gut leitendes Material, so daß auch hier ein guter Wärmetransport aus dem Inneren 13 des Glaskolbens 12 nach außen gewährleistet ist.This filling material 39 is an electrically insulating but thermally highly conductive material, so that good heat transport from the interior 13 of the glass bulb 12 to the outside is also ensured here.

Im Zusammenwirken zwischen den federnden Schenkeln 33, 34 und der Klemmöffnung 37 einerseits sowie dem Füllmaterial 39 andererseits wird hier der mechanische Sitz der Klemmvorrichtung 14 erzielt. Die Heizrippen 16, 17 können dabei entweder wieder mit ihren inneren Schenkeln 25, 26 an dem Heizelement 15 z. B. durch Kleben befestigt sein, es ist aber auch möglich, das Heizelement 15 durch eine besondere Gestaltung der Heizrippen 16, 17 unverlierbar in der zusammengebauten Heizvorrichtung 14 zu halten, wie dies jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden soll. In the interaction between the resilient legs 33 , 34 and the clamping opening 37 on the one hand and the filling material 39 on the other hand, the mechanical fit of the clamping device 14 is achieved here. The heating fins 16 , 17 can either again with their inner legs 25 , 26 on the heating element 15 z. B. be fixed by gluing, but it is also possible to hold the heating element 15 captive in the assembled heating device 14 by a special design of the heating fins 16 , 17 , as will now be explained with reference to FIG. 4.

In Fig. 4 ist in einer Explosionsdarstellung eine Seitenansicht der Heizvorrichtung 14 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die in die Zeichenebene hineingebogenen sichelförmigen Schenkel 34 der beiden Heizrippen 16, 17 jeweils aus drei Rippenfahnen 43 bestehen, die zwischen sich ausgesparte Bereiche 44 frei lassen. Jedem Paar von Rippenfahnen 43 ist ein Heizelement 15 zugeordnet, das in der Explosionsdarstellung aus Fig. 4 zwischen den inneren Schenkeln 25, 26 angeordnet ist.An exploded view of a side view of the heating device 14 is shown in FIG. 4. It can be seen that the crescent-shaped legs 34 of the two heating fins 16 , 17, which are bent into the plane of the drawing, each consist of three fins 43 , which leave free areas 44 between them. Each pair of rib lugs 43 is assigned a heating element 15 , which is arranged in the exploded view from FIG. 4 between the inner legs 25 , 26 .

Zur Montage werden die Heizrippen 16, 17 in Richtung von Pfeilen 46 aufeinander zu bewegt, so daß sie die Heizelemente 15 zwischen den inneren Schenkeln 25, 26 einklemmen. Daraufhin werden die Heizrippen 16, 17 im Bereich der ausgeklinkten Bereiche 44 durch eine Art Crimpprozeß zusammengedrückt, so daß die inneren Schenkel 25, 26 sozusagen oben und unten geschlossene, aber seitlich offene Taschen für die Heizelemente 15 bilden. Die ausgeklinkten Bereiche 44 ermöglichen dabei einen gezielten und einfachen Angriff des jeweiligen Werkzeuges.For assembly, the heating fins 16 , 17 are moved towards each other in the direction of arrows 46 , so that they clamp the heating elements 15 between the inner legs 25 , 26 . The heating fins 16 , 17 are then pressed together in the region of the notched regions 44 by a type of crimping process, so that the inner legs 25 , 26 form, so to speak, closed and open pockets for the heating elements 15 at the top and bottom. The notched areas 44 allow a targeted and simple attack of the respective tool.

Da die auch der Stromführung dienenden Heizrippen 16, 17 bei diesem Zusammenpressen im Bereich der Pfeile 46 miteinander in Kontakt geraten, sind an diesen Stellen Isolierstücke 47 vorgesehen, die dafür sorgen, daß die Heizrippen 16, 17 mit einander nur über die Heizelemente 15 in Verbindung stehen, durch die der zugeführte Heizstrom somit hindurchfließt.Since the heating ribs 16 , 17 which also serve to conduct current come into contact with one another during this pressing together in the region of the arrows 46 , insulating pieces 47 are provided at these points, which ensure that the heating ribs 16 , 17 are connected to one another only via the heating elements 15 stand, through which the supplied heating current thus flows.

Die in Fig. 4 gezeigte selbsttragende Heizvorrichtung 14 mit unverlierbar gehaltenen Heizelementen 15 kann nun entweder zusammen mit dem festen Füllmaterial 39 aus Fig. 3 oder aber mit den Abstandsstücken 31 und der dünnen Innenbeschichtung 30 gemäß Fig. 2 verwendet werden.The self-supporting heating device 14 shown in FIG. 4 with the heating elements 15 held captive can now be used either together with the solid filling material 39 from FIG. 3 or with the spacers 31 and the thin inner coating 30 according to FIG. 2.

Claims

1. Electric heater ( 10 ) with a piston, preferably a glass bulb ( 12 ), for immersion in a liquid to be heated, an electric heater ( 14 ) arranged in the interior ( 13 ) of the piston ( 12 ) with at least one PTC thermistor (PTC) -) Heating element ( 15 ) which is connected to at least two electrically and thermally conductive heating fins ( 16 , 17 ) in such a way that the heating element ( 15 ) is supplied with current and heat is transported away from it via the heating fins ( 16 , 17 ), thereby characterized in that the heating fins ( 16 , 17 ) are electrically insulated from the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) and that means ( 30 , 39 ) between the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) and the heating fins ( 16 , 17 ) are provided to support the heat transfer from the piston ( 12 ).

2. Electric heater ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the heating ribs ( 16 , 17 ) relative to the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) have a distance ( 23 ) which is greater than 1 mm, preferably in the area of 2 mm.

3. Electric heater ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the inside ( 29 ) with a coating device ( 30 ) is provided, which serves as a means of supporting the heat transfer.

4. Electric heater ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the coating ( 30 ) has a dark color, preferably a black, green or dark red color.

5. Electric heater ( 10 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the coating ( 30 ) is electrically insulating.

6. Electrical heater ( 10 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the coating ( 30 ) is thermally conductive.

7. Electrical heater ( 10 ) according to one of claims 3 to 6, characterized in that the coating ( 30 ) contains silicon and preferably contains a silicate layer.

8. Electric heater ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that an electrically insulating and thermally conductive material ( 39 ) is arranged between the heating ribs ( 16 , 17 ) and the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) , which serves as a means of supporting heat transfer.

9. Electric heater ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the material ( 39 ) is a solid filling material ( 39 ), preferably sand or granules, the filling material ( 39 ) in the space ( 23 ) between the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) and the heating fins ( 16 , 17 ) is filled.

10. Electric heater ( 10 ) according to one of claims 2 to 9, characterized in that the coating ( 30 ) has a thickness of greater than 1 mm and is preferably in the range of 2 mm.

11. Electrical heater ( 10 ) according to any one of claims 3 to 10, characterized in that between the heating ribs ( 16 , 17 ) and the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ) electrically insulating spacers ( 31 ) are arranged for positioning and are provided for holding the heating device ( 14 ) and provide an air gap ( 23 ) between the heating fins ( 16 , 17 ) and the inside ( 29 ) of the piston ( 12 ), the air gap ( 23 ) possibly having an electrically insulating one and thermally conductive filling material ( 29 ) is filled.

12. Electric heater ( 10 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the piston ( 12 ) is a glass bulb ( 12 ) made of conventional glass.