Heizeinrichtung zur Erzeugung extrem heißer Gase

Die Erfindung betrifft Heizeinrichtung zur Erzeugung extrem heißer Gase.

Derartige Heizeinrichtungen werden beispielsweise zum Zünden von festem Brennstoff eingesetzt, insbesondere zum Zünden von nachwachsenden Brennstoffen wie Pellets, Hackschnitzeln oder Scheiten aus Holz oder sonstiger Biomasse wie Mais, Getreide und dergleichen, indem Luft mindestens auf die Zündtemperatur der besagten Brennstoffe erhitzt wird. Die Heizeinrichtungen können aber beispielsweise auch zum Heißluftlöten oder zum Schmelzen von Stoffen eingesetzt werden, wobei hier Inertgas anstelle von Luft bevorzugt sein kann.

In der EP 1 972 853 B1 sind eine Zündeinrichtung und eine Verfahren zum Zünden fester Brennstoffe beschrieben, bei dem mindestens ein elektrisches Heizelement in einem Schutzrohr angeordnet ist, das mindestens einen auf eine Keramikfolie gedruckten elektrischen Heizleiter aufweist, wobei die Keramikfolie um ein Trägerrohr gewickelt und mit diesem versintert ist, und wobei durch das Trägerrohr ein Luftstrom leitbar ist. Für hohe Zündleistungen ist vorgesehen, mindestens zwei Heizelemente in dem Schutzrohr anzuordnen. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine hinsichtlich des thermischen Wirkungsgrads und des Materialeinsatzes verbesserte Heizeinrichtung anzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Heizeinrichtung zum Erzeugen heißer Gase, umfassend mindestens ein elektrisches Heizelement, das auf einem oder in einem keramischen Trägerelement angeordnet ist oder selbst das Trägerelement ausbildet, wobei das Trägerelement und/oder das Heizelement einen ersten Gasdurchtrittsraum aufweist, durch den ein Gasstrom durch das Trägerelement und/oder das Heizelement hindurch leitbar ist, gelöst, wobei vorgesehen ist, dass der erste Gasdurchtrittsraum eine größere Länge und/oder eine größeren Umfang als das Trägerelement und/oder das Heizelement aufweist.

Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung weist ein gegenüber herkömmlichen Heizelementen wesentlich verbessertes Wärmeübergangsverhalten zwischen dem Heizelement und dem zu erhitzenden Gasstrom auf, weil die Wärmeübergangsfläche gegenüber bisher bekannten Ausführungen wesentlich vergrößert ist.

Von Vorteil ist weiter, dass die vergrößerte Wärmeübergangsfläche nicht einher geht mit vergrößerten Außenabmessungen des Heizelementes, so dass bei gleichem Materialeinsatz eine verbesserte Heizleistung möglich ist.

Es können dauerhaft hohe Gastemperaturen im Bereich von 800°C bis 1200°C erreicht werden, so dass eine hohe Strahlungsenergie von der Heizeinrichtung abgestrahlt wird und beispielsweise den festen Brennstoff erhitzt. Beim Hindurchleiten des Luftstroms durch das Trägerelement und/oder Heizelement erhitzt sich die Luft stark und heizt den festen Brennstoff auf, sobald der erhitzte Luftstrom auf den festen Brennstoff trifft. Dies führt zu einer besonders schnellen und energiesparenden Zündung des festen Brennstoffs, wobei die Zeitspanne zur Zündung um etwa ¾ kürzer ist als bei herkömmlichen Zündeinrichtungen. Durch die Gestaltung der Heizeinrichtung wird ein sehr effektiver Wärmeeintrag auf die durch die Heizeinrichtung strömende Luft erreicht, was zu einer derart großen Zündzeitverkürzung führt. So kann der Energieverbrauch zum Zünden des Brennstoffs und die Emission von Rauch, Ruß und Schadgasen, die z. B. beim Zünden von Holz entstehen, deutlich reduziert sein. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung zum Heißluftlöten kann beispielsweise der Zeitaufwand zum Löten verringert sein oder es können größere Materialdicken als bisher vorgesehen sein.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ist der im Vergleich zu herkömmlichen Heiz- bzw. Zündeinrichtungen mögliche geringere Preis aufgrund der möglichen einfachen Herstellung und der kompakten Einbauform, wie weiter unten näher beschrieben.

Es kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement mindestens einen auf eine Keramikfolie gedruckten elektrischen Heizleiter aufweist, wobei die Keramikfolie um das Trägerelement gewickelt und mit diesem versintert ist.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Heizelement einen wabenförmigen keramischen Heizleiter aufweist. Der Heizleiter kann beispielsweise aus Siliziumkarbid gebildet sein.

Es kann vorgesehen sein, dass der erste Gasdurchtrittsraum durch mindestens zwei parallel oder durch mindestens drei in Serie geschaltete

Gasdurchtrittskanäle gebildet ist, deren Länge gleich der Länge des Trägerelements und/oder des Heizelements ist.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement als ein Mehrlochrohr ausgebildet ist, das mindestens zwei parallel angeordnete Gasdurchtrittskanäle aufweist. Bei diesem Trägerrohr kann es sich beispielsweise um ein Strangpressteil handeln.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement als ein Wabenrohr ausgebildet ist, das mindestens zwei parallel angeordnete Gasdurchtrittskanäle aufweist. Bei diesem Trägerrohr kann es sich beispielsweise um ein Strangpressteil handeln. Die Ausbildung der Waben kann vorzugsweise mit konstanter Wandstärke vorgesehen sein, wobei aufgrund der Formsteifigkeit von Wabenkonstruktionen geringe Wandstärken möglich sind, die trotz hoher Temperaturschwankungen eine hohe Rissbeständigkeit aufweisen können. Die gleichen Vorteile kann das weiter oben beschriebene Heizelement mit dem wabenförmigen keramischen Heizleiter aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass der Gasdurchtrittskanal gewunden oder gefaltet ausgebildet ist. Das Trägerelement kann mindestens einen schraubenförmig gewundenen Gasdurchtrittskanal aufweisen. Der schraubenförmig gewundene Gasdurchtrittskanal kann beispielsweise als eine Oberflächennut in einem beispielsweise zylinderförmigen Trägerelement ausgebildet sein, die durch die mit dem elektrischen Heizleiter bedruckte Keramikfolie überdeckt ist, so dass ein langer rohrförmiger Luftdurchtrittskanal gebildet ist. Das Trägerelement kann auch als ein Hohlkörper ausgebildet sein, der zwei ineinandergreifende kammartige Einsätze aufweist, die einen gefalteten Gasdurchtrittskanal bilden. Es kann beispielsweise ein rohrförmiges Trägerelement mit offenen Endabschnitten vorgesehen sein, in das von beiden Seiten die kammartigen Einsätze eingebracht werden, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind. Die Trägerplatte kann in ihrem äußeren Randabschnitt stoffschlüssig mit dem rohrförmigen Trägerelement verbunden sein, beispielsweise gekittet sein. Es ist aber auch möglich, Trägerkörper und Einsätze als Grünlinge zusammenzufügen und anschließend gemeinsam zu brennen.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement als ein Hohlkörper ausgebildet ist, dessen Innenfläche im Querschnitt sternförmig ausgebildet ist. Diese Ausbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die thermische Materialausdehnung ungehindert möglich ist, so dass Spannungsrisse vermieden sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Innenfläche des Gasdurchtrittskanals oder die Innenflächen der Gasdurchtrittskanäle parallel zur Längsachse verlaufende Erhebungen und Vertiefungen aufweist bzw. aufweisen. Diese Erhebungen und Vertiefungen vergrößern weiter die Wärmeübergangsfläche und erzeugen weiter Gasverwirbelungen, die den Wärmetransport unterstützen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Innenfläche des Gasdurchtrittskanals oder die Innenflächen der Gasdurchtrittskanäle noppenartige Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist bzw. aufweisen.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass das Trägerelement in einem Hüllrohr angeordnet ist. Das Hüllrohr kann beispielsweise als ein Schutzrohr ausgebildet sein.

Ein zwischen der Außenseite des von dem mindestens einen Heizleiter umgebenen Trägerelements und der Innenwand des Hüllrohrs gebildeter Ringraum kann als Gasdurchtrittsraum ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Effizienz des elektrischen Heizelementes weiter verbessert sein.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der zwischen der Außenseite des von dem mindestens einen Heizleiter umgebenen Trägerelements und der Innenwand des Hüllrohrs gebildete Ringraum mit einem wärmeisolierenden Material ausgefüllt ist. Damit kann die rückwärtige Abstrahlung des elektrischen Heizelements verringert sein, so dass mehr Heizleistung zur Erhitzung der in dem Luftdurchtrittsraum strömenden Luft verfügbar ist. Der Wärmeeintrag ins Innere des Trägerelements und damit auf das hindurch strömende Gas, beispielsweise Luft, wird dadurch nochmals erhöht. Es resultiert eine Erhöhung der Temperatur im Trägerelement um bis zu 300°C im Vergleich zu einer Ausführung ohne wärmeisolierendes Material. Als wärmeisolierendes Material haben sich insbesondere Fasermatten, poröse Leichtbausteine oder Keramik, Vakuumformteile und dergleichen bewährt.

Es kann auch vorgesehen sein, dass auf einem rohrförmigen Trägerelement außen ein folienförmiges Heizelement mit aufgedrucktem Heizleiter und im Innenraum ein wabenförmiges keramisches Heizelement angeordnet ist, so dass der Wärmeübergang von den Heizelementen zum Gasstrom noch weiter verbessert ist.

Es kann vorgesehen sein, dass das Hüllrohr aus einem Metall oder einer Metall-Legierung gebildet ist. Es hat sich bewährt, wenn das Metall oder die Metall-Legierung für eine Einsatztemperatur im Bereich von 800 bis 1200°C geeignet ist. Insbesondere eignen sich nichtrostende Chromstähle, Warmarbeitsstähle oder hitzebeständige Stähle als Material für das Schutzrohr. Zwar ist auch die Verwendung eines keramischen Schutzrohrs möglich, jedoch können keramische Schutzrohre eine höhere Bruchanfälligkeit und zudem üblicherweise eine höhere Masse aufweisen, die sich gegebenenfalls negativ auf die erreichbare Aufheiz- oder Zündgeschwindigkeit auswirkt.

Es kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement und die Keramikfolie des mindestens einen Heizelements jeweils aus Al₂O₃, SiC, MoSi₂ (mindestens 50%) oder Mischkeramiken aus SiC, MoSi₂, Si₃N₄, TiN (zusammen mindestens 50%) oder aus besagten Mischkeramiken mit Beimengungen von Al₂O₃, AIN oder von hochtemperaturbeständigen Metallen, wie Pt, W, Mo gebildet sind. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn das Trägerelement und die Keramikfolie des mindestens einen Heizelements jeweils vollständig aus Al₂O₃ gebildet sind, wobei das Al₂O₃ weniger als 500 ppm an Verunreinigungen umfassend Alkalien (z.B. Natrium, Kalium, Lithium), Erdalkalien (z.B. Kalzium, Magnesium) und Glasphasen (z.B. SiO₂) aufweist. Zur Stabilisierung des Al₂O₃ - Korngefüges, insbesondere zur Vermeidung von Riesenkornwachstum, ist ein MgO-Gehalt bis zu 300 ppm tolerierbar. Bevorzugt weisen das Trägerelement und die Keramikfolie weniger als 100 ppm, insbesondere weniger als 30 ppm an Verunreinigungen auf.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass der mindestens eine Heizleiter aus einem Refraktärmetall, insbesondere aus Wolfram, Platin, Molybdän oder Molybdändisilizid, aus einem elektrisch leitfähigen Keramik-Metall-Komposit oder aus einem elektrisch leitfähigen Keramikmaterial gebildet ist. Refraktärmetalle sind hochschmelzende, unedle Metalle der 4. Nebengruppe (Titan, Zirconium und Hafnium), 5. Nebengruppe (Vanadium, Niob und Tantal) sowie der 6. Nebengruppe (Chrom, Molybdän und Wolfram). Der Schmelzpunkt der Refraktärmetalle liegt über dem Schmelzpunkt von Platin (1772 °C). Refraktärmetalle weisen einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und eine vergleichsweise hohe Leitfähigkeit für Wärme und elektrischen Strom. Durch den positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands von beispielsweise Wolfram oder Platin ist ein damit gebildetes Heizelement quasi selbstbegrenzend. Keramik-Metall-Komposite bzw. Mischungen aus Keramik- und Metallpulvern, wie beispielsweise Mischungen von 60 Vol.-% Al₂O₃ -Pulver mit 40 Vol.-% Wolfram-, Molybdän- oder Platinpulver, haben sich zur Bildung eines Heizleiters bewährt. Im Hinblick auf die Lebensdauer der Heizeinrichtung ist insbesondere ein glasphasenfreies Heizleitermaterial mit besonders geringem Gehalt (insbesondere < 100 ppm) an Alkalien und Erdalkalien bevorzugt. Es ist so möglich, dass die Heizeinrichtung dauerhaft und zuverlässig bei Temperaturen oberhalb 900°C betrieben werden kann, ohne dass es zu einer elektrochemischen Korrosion im Bereich der Kontaktierung des Heizleiters kommt. So ist beispielsweise ein Betrieb eines Heizelements mit einem Trägerelement und einer Keramikfolie aus Al₂O₃ bei 1000°C unter Gleichspannung oder bis zu 1200°C unter Wechselspannung dauerhaft möglich.

Das folienförmige Heizelement der Heizeinrichtung ist mit geringem technologischen Aufwand herstellbar, indem ein Heizleiter in Dickschichttechnik auf die Keramikfolie gedruckt wird, die Keramikfolie um das vorzugsweise als Trägerrohr ausgebildete Trägerelement gewickelt wird und anschließend das Heizelement durch einfaches druckloses Sintern an Luft gebildet wird. Durch die Keramikfolie ist das Heizelement nach außen elektrisch isoliert und außerdem korrosionsbeständig. Es weist sehr gute mechanische Festigkeits-und Härtewerte auf. Aufgrund der sehr flexiblen Dickschichttechnik können die Leistungsbereiche des Heizelements in weiten Bereichen individuell eingestellt werden. Die elektrische Kontaktierung des mindestens einen Heizelements kann vorzugsweise mit keramischer Gussmasse überdeckt werden, wobei es nun elektrisch isoliert und vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Staunässe oder hoher Luftfeuchte geschützt ist, die beispielsweise beim Durchleiten von normaler Umgebungsluft durch die Heizeinrichtung auftreten können. Somit wird ein Kurzschluss zwischen den elektrischen Kontakten des mindestens einen Heizelements zuverlässig vermieden. Als keramische Gussmassen eignen sich temperaturwechselbeständige Hochtemperaturkleber. Das wabenförrmige Heizelement kann vorteilhaft im Strangpressguss hergestellt werden. Die Heizelemente können beispielsweise mittels einer Kontaktklemme kontaktiert und vollkommen elektrisch isoliert werden.

Der Heizleiter bzw. seine heiße Zone erstreckt sich vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des jeweiligen Heizelements.

Es kann vorgesehen sein, dass der Gasdurchtrittsraum oder die Gasdurchtrittsräume mit einem Gebläse verbunden ist bzw. sind.

Die folgenden Figuren zeigen beispielhaft eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung. Es zeigen

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 2

ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 3

ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 4

ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 5

ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 6

das Heizelement in Fig. 4 und 5 in einer schematischen perspektivischen Darstellung;

Fig. 7

das Heizelement in Fig. 6 in einer zweiten Ausführung;

Fig. 8

das Heizelement in Fig. 6 in einer dritten Ausführung.

Fig. 1 zeigt eine Heizeinrichtung 1 mit einem keramischen Heizelement 11, das in einem Hüllrohr 12 angeordnet ist. Zwischen der Außenwand des Heizelements 11 und der Innenwand des Hüllrohrs 12 ist ein Isoliermaterial 13 eingefüllt, das sowohl das Heizelement 11 in dem Hüllrohr 12 fixiert als auch das Heizelement 11 thermisch isoliert. Das Isoliermaterial 13 kann beispielsweise aus Schaumkeramik mit geschlossenen Poren gebildet sein. Das Hüllrohr 12 kann beispielsweise aus nichtrostendem Chromstahl gebildet sein.

Das Heizelement 11 weist ein keramisches Trägerelement 11t auf, das aus zwei im Querschnitt kammförmigen Teilelementen aufgebaut ist, die ineinandergreifen. Auf diese Weise werden hin- und hergehende hintereinandergeschaltete Gasdurchtrittskanäle 11l erzeugt, die so einen Gasdurchtrittskanal in dem Heizelement 11 bilden, der um ein Vielfaches länger ist als die Längenerstreckung des Heizelements 11. Durch diesen Gasdurchtrittskanal hindurchströmendes Gas, zum Beispiel Luft, wird durch einen elektrischen Heizleiter erhitzt, der auf einer das Trägerelement 11t umhüllende Keramikfolie 11 k aufgedruckt und anschließend durch Sintern mit der Keramikfolie 11 k dauerhaft verbunden ist. Der in dem in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht dargestellte Heizleiter ist auf der Unterseite der Keramikfolie 11k angeordnet, d. h. er ist zwischen dem Trägerelement 11t und der Keramikfolie 11 k angeordnet und so gegen Umwelteinflüsse geschützt.

Das Trägerelement 11t und die Keramikfolie 11k können vorteilhafterweise aus Al₂O₃-Keramik mit einem Gehalt an Verunreinigungen bzw. Alkalien, Erdalkalien und Glasphase von insgesamt < 100 ppm gebildet sein. Der zwischen dem Trägerelement 11t und der Keramikfolie 11k angeordnete Heizleiter ist aus einer mäanderförmig strukturierten Platinschicht gebildet und an seinen beiden Endabschnitten elektrisch kontaktiert. Der Heizleiter erstreckt sich dabei vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des Heizelements 11.

Das Heizelement 11 weist weiter einen Anschlussstutzen 14 auf, der mit einem Gebläse verbindbar ist und der mit dem stromaufseitigen Eingang des das Trägerelement 11t durchgreifenden Gastdurchtrittskanals verbunden ist. Dabei hat es sich bewährt, wenn ein Gasstrom im Bereich von 5 bis 100000 cm³/min eingestellt ist. Der optimale Wert kann im Hinblick auf die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten in einfacher Weise experimentell ermittelt werden. Der am stromabseitigen Austritt des Gasdurchtrittskanals austretende Gasstrom kann eine Temperatur von ≥ 900°C aufweisen. Die maximal erreichbare Gasaustrittstemperatur beträgt etwa 1200 °C.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.

Das Trägerelement 11t des Heizelements 11 ist als ein Keramikzylinder ausgebildet, der an seinem Umfang eine schraubenlinienförmige Nut aufweist. Die schraubenlinienförmige Nut ist von der Keramikfolie 11 k gasdicht überdeckt und bildet so einen ersten Gasdurchtrittskanal. Die Heizeinrichtung 1 weist ein keramisches Hüllrohr 12 auf, das an seiner Innenwand eine schraubenlinienförmige Nut aufweist, die einen zweiten Gasdurchtrittskanal bildet, der von der Keramikfolie 11 k luftdicht überdeckt ist. Der Außendurchmesser des Heizelements 11 entspricht unter Einrechnung einer Montagetoleranz dem Innendurchmesser des Hüllrohrs 12. Die gestreckte Länge jeder der beiden Nuten ist größer als die Länge des Heizelements 11, wobei auch die in Richtung Hüllrohr abgestrahlte Wärmeenergie des Heizleiters zur Erwärmung der Luft genutzt wird.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.

Der Außendurchmesser des Heizelements 11 entspricht unter Einrechnung einer Montagetoleranz dem Innendurchmesser des Hüllrohrs 12. Das Trägerelement 11t ist als ein Trägerrohr ausgebildet, dessen Innenraum einen Gasdurchtrittskanal 11l bildet, in dem ein Schraubenwendelelement 11s angeordnet ist. Das Schraubenwendelelement 11s verwirbelt den durch den Gasdurchtrittskanal 11l hindurchtretenden Gaststrom, so dass die von dem in Fig. 3 nicht dargestellten Heizleiter abgegebene Wärmeenergie vorzugsweise durch Konvektion an den Gasstrom übertragen wird.

Fig. 4 zeigt ein Heizelement 11 mit einem keramischen Trägerelement 11t, das eine Vielzahl von in Längsrichtung erstreckten Durchgangslöchern aufweist, die Gasdurchtrittskanäle 11l bilden (siehe Fig. 6). Auf der Außenfläche des Trägerelements 11t ist, wie bereits weiter oben beschrieben, die Keramikfolie 11 k angeordnet, wobei die Keramikfolie 11 k auf ihrer dem Trägerelement 11t t zugewandten Innenseite einen Heizleiter 11 h aufweist.

Das Trägerelement 11t ist stirnseitig durch Deckscheiben 11d überdeckt, die zentrisch von Rohrstutzen durchgriffen sind, wobei einer der Rohrstutzen als ein Anschlussstutzen 14 zum Anschluss des Heizelements 11 an ein Gebläse ausgebildet ist. Die Deckscheiben 11d weisen an ihren den Stirnseiten des Trägerelements 11t zugewandten Seiten eine kreisförmige Ausnehmung auf, welche die Durchgangslöcher überdeckt und den Gasstrom in die Gasdurchtrittskanäle 11l leitet bzw. das aus den Gasdurchtrittskanälen 11l austretende erhitzte Gas in den oben genannten Rohrstutzen leitet. Die Gasdurchtrittskanäle 11l sind in einer Parallelschaltung miteinander verbunden. Der durch das Heizelement 11 hindurchtretende Gasstrom wird also in zahlreiche parallele Gasströme aufgespalten, die jeweils mit der erhitzen Keramik des Trägerelements 11t in unmittelbarem Wärmekontakt stehen.

Fig. 5 zeigt ein Heizelement 11, das wie das in Fig. 4 dargestellte Heizelement ausgebildet ist, mit dem Unterschied, dass die in den Deckscheiben 11d ausgebildeten Ausnehmungen nun jeweils nur zwei benachbarte Gasdurchtrittskanäle miteinander so verbinden, dass der Gasstrom abwechselnd hin und zurück geleitet wird. Die Gasdurchtrittskanäle 11l sind nun in einer Serienschaltung miteinander verbunden.

Fig. 7 zeigt ein Heizelement, das ein Trägerelement 11t wie das in Fig. 4 bis 6 beschriebene Heizelement aufweist, mit dem Unterschied, dass das Trägerelement 11t eine im Querschnitt wabenartige Struktur aufweist, wobei die Wände der Waben relativ dünn ausgebildet sind, so dass die gesamte Struktur unempfindlich gegen Temperaturschwankungen ist. In dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Waben im Wesentlichen mit quadratischem Querschnitt ausgebildet. Es können aber auch Waben mit anderem Querschnitt vorgesehen sein, beispielsweise mit sechseckigem Querschnitt.

Fig. 8 zeigt ein Heizelement, das ein Trägerelement 11t wie das in Fig. 4 bis 6 beschriebene Heizelement aufweist, mit dem Unterschied, dass das Trägerelement 11t nur einen Gasdurchtrittskanal 11l aufweist, der im Querschnitt sternförmig ausgebildet ist und deshalb eine im Vergleich zu einem kreisförmigen Querschnitt deutlich vergrößerte Oberfläche aufweist. Der Gasdurchtrittskanal 11l ist folglich mit Rippen ausgebildet, die parallel zur Längsachse des Trägerelements 11t erstreckt sind. Wenngleich eine solche Ausbildung bevorzugt sein kann, weil das Trägerelement 11t durch Strangpressen herstellbar ist, so kann die Innenoberfläche des Trägerelements 11t auch durch beispielsweise noppenförmige Erhebungen und/oder Vertiefungen vergrößert sein.

Bei dem mit der Heizeinrichtung zu erhitzendem Gas kann es sich vorzugsweise um Luft handeln, wobei darauf zu achten ist, dass es sich bei dem Gas um ein nicht brennbares Gas und/oder nicht explosibles Gas handelt, falls nicht zusätzliche Maßnahmen den Brandschutz und/oder Explosionsschutz betreffend, vorgesehen werden.

Bezugszeichenliste

1

Heizeinrichtung

11

Heizelement

11 d

Deckscheibe

11 h

Heizleiter

11 k

Keramikfolie

11l

Luftdurchtrittskanal

11 s

Schraubenwendelelement

11t t

Trägerelement

12

Hüllrohr

13

Isoliermaterial

14

Anschlussstutzen