DE2145301A1

DE2145301A1 - Flachheizkoerper mit temperaturbegrenzer-einrichtung fuer die beheizung von glaskeramik-kochplatten

Info

Publication number: DE2145301A1
Application number: DE19712145301
Authority: DE
Inventors: Martin Kuhlmann; Ulrich Dipl Ing Schmidt
Original assignee: IMP WERKE GmbH
Current assignee: IMP WERKE GmbH
Priority date: 1971-09-10
Filing date: 1971-09-10
Publication date: 1973-03-15

Description

Fl achheizkörper mit Temperaturbegrenzer-Einrichtung für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten Die Erfindung betrifft einen Flachheizkörper mit '2emeperaturbegrenzer-Einrichtung für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten.
Neben den elektrischen Kochplatten in bekannter Bauweise sind bereits grossflächige Platten aus Glaskeramik bekannt. Diese überdecken den gesamten Kochherd, wobei die einzelnen Kochstellen jeweils an der Unterseite der Glasfläche ihre Wärmequelle besitzt. Diese Kochplatten haben gegenüber den herkömmlichen den Vorteil, daß sie durch ihre glatte und geschlossene Fläche sehr pflegeleicht sind. Ausserdem können die Töpfe auf der ganzen Fläche abgestellt und auf ihr verschoben werden, wodurch das sogenannte Zonenkochen ermöglicht wird. Weiterhin ist durch die ebene Kochfläche eine Flächenbündigkeit mit den neuzeitlichen Küchenmöbeln gegeben.
Bei diesen bekannten Kochplatten wird die Wärme durch einen unter der Kochstelle befindlichen Heizkörper, und zwar einen Flachheizkörper, durch strahlung und Wärmeleitung durch die Glaskeramikplatte an den Kochtopf abgegeben. Dabei handelt es sich bei diesen Flachheizkörpern meistens um massearme, sogenannte fJlimmerplattenheizkörper, bei denen die Heizleiter auf einer Glimmerpla-tte aufgewickelt sind. Um aur>reichende Leistungaren und Wirkungsgrade zu erzielen, ist es erforderlich, die Glasplattentemperatur bis an die obere Belastungsgrenze von ca. 6500 Celsius auszunutzen. Bei den bekannten Flachheizkörpern für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten dieser Art werden Temperaturbegrenzer-Einrichtungen als Thermostate eingesetzt, die bei jedem Flachheizkörper punktuell die vorhandene Temperatur abtasten. Ein sicher arbeitender Thermostat mit geringer Schaltdifferenz muss also beim Erreichen dieser gewünschten Temperatur von 6500 Celsius die Heizwicklung abschalten. Da hydraulische Regler wegen ihrer oberen Temperaturanwendungsgrenze von nur 4000 Celsius nicht eingesetzt werden können, sind bisher Elektro-Thermostate mit thermoelektrischer Arbeitsweise eingesetzt.
Bei den vorstehend erwähnten Thermostaten besteht aber der wesentliche Nachteil, daß diese jeweils nur an einem einzigen Punkt innerhalb des Kochstellenbereiches angelegt werden können und dementsprechend thermisch nur diesen Punkt in der Temperatur begrenzen. Sobald in einem anderen Flächenbereich der Sochstelle die Temperaturen aus irgendeinem Grunde grösser als 6500 Celsius s.rd und damit eine Gefährdung der Glasplatte hervorgerufen wird, erfasst der einseitig angelegte Thermostat diese Temperaturerhöhung nicht, so daß es an diesen Stellen zu einer thermischen tiberbeanspruchung der Glaskeramik-Kochplatte kommt, die dadurch zerstört wird. Derartige Platten sind aber ausserordentlich teuer, so daß dieser Nachteil als sehr störend empfunden wird.
Es ist aber auch nicht möglich, eine Vielzahl von Uhermoelementen einzusetzen, da ein derart gesicherter Herd zu hohe Herstellungskosten hätte und damit unverkäuflich ist. Abgesehen davon, könnte auch bei Einsatz einer Vielzahl von Elektro-Thermostaten nur jeweils der Randbereich der Kochplatte erfasst werden, nicht aber die Bereichsebene zwischen Flachheizkörper und Kochplatte.
Bei der gesamten Problema-tik muss berücksichtigt werden, daß die an einem solchen Herd arbeitende Hausfrau eine Vielzahl von Sochtöpfen unterschiedlicher Grösse hat, diese auch zum Einsatz bringt undinabesondere wenn sie den Vorteil des sogenannten Zonenkochens ausnützt, eine Verteilung ihrer Kochtöpfe auf der Glaskeramik-Kochplatte wählt, die nicht gleich ist mit der Anordnung der Flachheizkörper unterhalb der Lochplatte.
Dadurch wird von einzelnen Kochplattenbereichen, in denen auf der Unterseite die Flachheizkörper liegen, auf der Oberseite der Glaskeramik-Kochplatte unterschiedliche Temperatur abgenommen. Dies führt nicht nur zu erheblichen Spannungen innerhalb der Glaskeramik-Kochplatte, die diese verträgt, sondern fuhrt leicht zu einer tiberhitzung der Zonen, auf denen keine Kochtöpfe stehen, die Wärme abnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese erheblichen Nachteile zu beseitigen und eine Sicherung für die Glaskeramik-Kochplatte zu schaffen, die flächig wirkt und nicht nur punktuell.
Die Erfindung besteht darin, daß im Bereich zwischen dem Flachheizkörper und der Kochplattenoberfläche eine diese Bereichsebene in Teilbereiche aufteilende Steuerwicklung angeordnet ist.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die Steuerwicklung elektrisch mit einem von ihr beeinflussbaren Relais verbunden ist und im elektrischen Stromkreis mindestens des jeweils zugeordneten Flachheizkörpers liegt.
Weiterhin besteht ein Gedanke der Erfindung darin, daß die Steuerwicklung elektrisch mit einem das Schaltelement mindestens für den zugeordneten Flacbheizkörper betätigbaren Relais verbunden ist. Dabei kann in der Steuerwicklung nur eine, zwei oder drei Schleifen angeordnet sein, je länger aber die Messleitung im Steuerkreis ist, desto grösser ist der Ohm-Bereich, so daß ein grösseres Widerstandsgefälle zur Verfügung steht und mit der Steuerwicklung besser gearbeitet werden kann. Dadurch können gröbere, billigere Elektronikeinheiten verwendet werden. Vorteilhaft ist also eine Steuerwicklung, die eine hohe Widerstandsveränderung ermöglicht.
Um mit gröberen und billigeren Elektronikeinheiten arbeiten zu können, ist es wichtig, einen Spezialthermodraht zu verwenden, der eine Länge im Bereich von 3 m hat bei 0,1 mm Querschnitt.
Ein sucher Draht gibt ein Gefälle von 100 Omega, so daß gröber ansprechende Elektronikeinheiten eingesetzt werden können und erhebliche Kosten dadurch gespart werden.
In den Zeichnungen sind Ausfüiirungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 bis 3 unterschiedliche Anordnungen der Steuerwicklung im Verhältnis zur Glaskeramik-Heizplatte im Querschnitt, figur 4 bis 9 unterschiedliche Legungen der Steuerwicklung in schematisierter Draufsicht, In den Zeichnungen ist die Glaskeramik-Heizplatte mit 1 bezeichnet, unter der an beliebiger Stelle und in beliebiger Vielzahl Flachheizkörper 2 angeordnet sind.
Die Flachheizkörper 2 bestehen zunächst aus dem in offenem Querschnitt dargestellten Heizleiter 3, dessen Ausbildung im vorliegenden Zusammenhang sekundär ist. Der Heizleiter 3 liegt auf einem plattenartigen Heizleiterträger 4, der seinerseits auf einer Wärmeisolierplatte 7 angeordnet ist.
Auf gleicher Ebene mit dem Heizleiter 3, vorzugsweise aber oberhalb desselben, ist die Steuerwicklung 5 angeordnet, die mit vollem Querschnitt in den Zeichnungen dargestellt ist. Diese Steuerwicklung 5 kann wiederum auf einem Steuerwicklungsträger 6 angeordnet sein.
In Fig. 1 befindet sich die Steuerwicklung 5 direkt unter der Glaskeramik-Kochplatte 1 und wird, um einen guten Kontakt mit dieser zu erzielen, zusammen mit den Steuerwicklungsträger 6; dem Heizleiter 3 und dem Heizleiterträger 4 durch die Wärmeisolierplatte 7 angedrückt. Hierbei stellt der Steuerwicklungsträger 6 gleichzeitig die erforderliche elektrische Isolierung zwischen dem Heizleiter 3 und der Glaskeramik-Platte 1 dar.
Wird eine bessere thermische Kopplung mit der Heizung verlangt, kann auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gewählt werden.
Hier liegt die Steuerwicklung 5 zwischen den Heizleiterwicklungen 3, und zwar elektrisch getrennt angeordnet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Steuerwicklung 5 in die Glaskeramik-Platte 1 eingeschmolzen. Eine weitere Möglichkeit stellt das Aufdampfen, Aufdrucken, Aufstreichen, Aufkleben, Aufgalvanisieren der Steuerwicklung 5 von unten auf die Glaskeramik-Kochplatte 1 dar.
In den Fig. 4 bis 9 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Legung der Steuerwicklung dargestellt. Das einfachste Ausführungsbeispiel ist Fig. 8, nämlich die Legung einer einzigen beliebig liegenden Schleife, die auch als Haarnadelschleife bezeichnet werden kann. Fig. 9 zeigt die Omega-Legung, Fig. 6 eine Sternlegung und die Fig. 4, 5 und 7 verschiedene Zick-zack- und Schleifenlegungen. Am vorteilhaftesten sind die Ausführungsbeispiele mit längstem Steuerwicklungsdraht 5, da mehr Ohm zur Verfügung stehen und ein grösseres Gefälle für das nicht dargestellte, im Stromkreis liegende Relais vorhanden ist. Es können erheblich billigere und gröber arbeitendere Elektronikeinheiten zur Schaltung der jeweiligen Kochstelle genommen werden.
Wesentlich ist, daß die Fläche zwischen dem Flachheizkörper 2 und der Glaskeramik-Heizplatte 1 in Teilbereiche aufgeteilt wird, die durch die Steuerwicklung abgetastet werden. Die Abtastung erfolgt nicht punktuell, sondern zumindest linear.

Claims

Patentansprüche

9 lachheizkörper mit Temperaturbegrenzer-Einrichtung für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Bereich zwischen den Flachheizkörper (2) und der Kochplattenoberfläche eine diese Bereichsebene in Teilbereiche aufteilende Steuerwicklung (5) angeordnet ist.
2. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung elektrisch mit einem das Schaltelemeat mindestens für den zugeordneten Flachheizkörper betätigbaren Relais verbunden ist.
3. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) elektrisch mit einem von ihm beeinflussbaren Relais verbunden ist, das im elektrischen Stromkreis mindestens des jeweils zugeordneten Flachheizkörpers (2) liegt.
4. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Wärmeisolierplatte (7), Heizleiterträger (4) und Heizleiter (3) bestehende Flachheizkörper (2) einen plattenartigen Steuerwicklungsträger (6) trägt, der seinerseits auf seiner Oberfläche die Steuerwicklung (5) aufnimmt.
5. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Wärmeisolierplatte (7), Heizleiterträger (4) und Heizleiter (3) bestehende Flachheizkörper (2) zwischen den IIeizleiterwicklungen (3) die elektrisch getrennten Steuerwicklungen (5) aufnimmt, wobei eine Isolierplatte (6') oberhalb dieser Einheit liegt.
6. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) direkt auf die Unterseite der Glaskeramik-Heizplatte (1) aufgebracht ist.
7. Flachheizkörper nach Anspruch 1 und'6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) durch Aufdampfen, Aufdrucken, Aufstreichen, Aufkleben bzw. Aufgalvanisieren auf die Unterseite der Glaskeramik-Heizplatte (1) aufgebracht ist.
8. llachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) mindestens in einer Haarnadelschleife (5) zwischen Flachh eizkörper (2) und Glaskeramik-Heizplatte (1) liegt.
9. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) mindestens in Omega-Form den Bereich zwischen dem Flachheizkörper und der Kochplattenoberfläche teilt.
10. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (5) die Oberfläche des Flachheizkörpers (2) in gleichmässige bzw. annähernd gleichmässige Felder teilt durch gleichmässig angeordnete Zick-zack- oder Schleifenwindungen.
11. Flachheizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwicklungsträger (6) aus Pressglimmer besteht.
12. Flachheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung einer Platte mindestens eine Länge im Bereich von 3 m aufweist und aus Thermodraht bei ca. 0,1 mm Durchmesser besteht.

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