CN108918590A - 监测灶具装置灶具面或者玻璃面破损危险的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监测灶具装置灶具面(10)或者玻璃面破损危险的方法。这种监测灶具面(10)破损危险的方法所针对的灶具带有至少一个设置在灶具面(10)上通过电加热装置加热的灶区(12a,12b,12c,12d)，其中，对该灶具面(10)由于热效应而出现的破损进行监测。为了能使用比传统材料热膨胀大、从而成本低廉的材料作为灶具面(10)，在该监测方法中直接测定灶具面(10)的热感应机械应力。同样本方法也可用在作为烤炉观察玻璃窗使用的玻璃面情况，此时直接测定玻璃面的热感应机械应力。

Description

监测灶具装置灶具面或者玻璃面破损危险的方法

技术领域

本发明涉及一种监测灶具装置灶具面破损危险的方法，该灶具带有至少一个设置在灶具面上通过电力口热装置加热的灶区，其中，对灶具面由于热效应而出现的破损进行监测。

此外，本发明还涉及一种监测灶具装置玻璃面破损危险的方法，其中，玻璃面受到电加热装置所施加的热负荷，且对玻璃面由于热效应而出现的破损进行监测。

背景技术

在辐射加热体、接触加热体或者感应加热的灶具装置中对灶具面的加热导致受热区的热膨胀。这种热膨胀会造成灶具面局部拉应力过大而破裂。

在例如作为烤炉观察玻璃窗使用的玻璃片或玻璃面上，也存在由于热感应机械应力而出现破损的危险。

在现有技术已公知了使用热膨胀很小的玻璃陶瓷制作灶具面。这种玻璃陶瓷由CHOTT GLAS 公司以商标名CERAN 提供。这种CERAN玻璃陶瓷对于所希望的设计造型来说不能轻而易举地染成白色或者其他颜色。

因此由现有技术可知，在使用那些不具有像例如CERAN玻璃陶瓷那样热膨胀小的白色或者其他颜色的玻璃陶瓷时，需要监测和限制加热区的温度。

这种温度监测方法是间接的，因为测量的不是造成破裂的应力，而是引起应力的温度。因为产生的温度其局部分布和玻璃陶瓷上产生的应力之间的相互关系，在温度监测时不能立即得知，所以必须注意要使用具有足够小热膨胀的玻璃陶瓷。此外，灶具面上所达到的温度不允许选择得过高，以避免玻璃陶瓷破损。加热区在灶具面上的空间布置或者其彼此间距也对破损拉应力的出现产生影响。

因此在温度监测方法中，在考虑造成玻璃陶瓷破损拉应力的主要因素方面必须留有一定的安全余地。这一点再次意味着，为了不超过安全余地，所使用的玻璃陶瓷不能加热到还未临界的最高温度。因此，玻璃陶瓷灶具面固有的能力不能得到充分利用。

采用实用的温度测量法对整个灶具面或者至少灶具面上出现拉应力的关键区就温度分布方面进行监测是不够的。不能可靠地得出对所对应的应力状况的结论。

所要遵守的安全余地和温度测量的不精确性会导致，例如对感应式灶具面必须采用那种热膨胀比必需的更小、从而价格也更高的玻璃陶瓷。

上面以灶具装直的灶具面为例所说明的问题相应地也会出现在作为烤炉观察玻璃使用的玻璃片中，尤其是在烤架操作时或者热解作用(Pyrolyse)时。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于监测灶具装置的灶具面或者玻璃面破损危险的方法，该方法与传统使用的材料相比，可以使用热膨胀较大的材料。这种材料比传统使用的材料成本低廉。

对于监测灶具装置灶具面破损危险的方法来说，本发明的上述技术问题通过直接测定灶具面的热感应机械应力来解决。而对于监测灶具装置玻璃面破损危险的方法来说，本发明的上述技术问题通过直接测定玻璃面的热感应机械应力来解决。

通过直接测定灶具面的热感应机械应力，这种方法尤其在测量精度和简化测量结构方面所具有的优点是，直接测量引起热感应机械损坏的因素的值，也就是应力本身，并不是测量例如像温度这种间接的、不具典型意义的量。

该方法可以用于其中至少一个灶区为可辐射加热灶区、且采用白色玻璃陶瓷的灶具面。通过采用本发明的监测方法，才有可能使用那种热膨胀比例如CERAN玻璃陶瓷大的材料。对热感应机械应力的监测可以使这种材料承受最大的热负荷。

为一种替换方式，还可以选择将该方法用于其中至少一个灶区为可感应加热灶区、且采用玻璃材料的灶具面。

为使必需的测量点数量尽可能少而又达到可靠的测量结果，可以测定灶具面或玻璃面上对出现，热感应机械应力具有典型意义的公知关键区处的热感应机械应力。

在特别优选的方式，可以在灶具面上测定设置在灶区加热区外的区域处的热感应机械应力，并根据应力分析通过模拟计算或者这一类计算来确定。在这种情况，关键区常常位于加热装置和灶具面边缘之间，特别是该区域的中心。优选在那里测定热感应机械应力。

按照特别简单同时又可靠的方式，可以借助于至少一个应变片测定热感应机械应力。作为一种替换方式，还可以借助于至少一个用于直接接收出现的应力双折射的光学传感装置测定热感应机械应力。

本发明的方法允许在可靠监测热感应机械应力的情况下采用具有硼化浮法玻璃、钙钠玻璃或者这一类可作为平板玻璃材料的灶具面或玻璃面。

在特别优选的方式中，在测得具有超过玻璃面或灶具面所使用材料热膨胀能力危险的热感应机械应力时，加热装置至少暂时断开或者降低其加热功率。

总之，采用本发明的方法，可以在改善对出现的热感应应力进行监测的同时，采用具有较大热膨胀的廉价材料。

附图说明

图1 示出一种家用灶具装置的灶具面。

具体实施方式

下面借助优选实施方式并结合附图对本发明作详细说明。

图l 示出家庭常用灶具装置的灶具面10，带有四个设置在灶具面10上、分别由电加热装置加热的灶区12a 、12b 、12c 和12d、灶区12a、12c和12d 为圆形，且具有不同的直径、灶区12b 为长形。

由于四个加热装置的热效应对灶具面10 可能造成的损坏按下述方式进行监测：确定灶具面上关键点处或对此具有典型意义位置的热感应机械应力，从而在需要时可以断开加热装置的加热。图中例如示出位于灶区12a加热区侧面的区域14 。该区域14 通过先期进行的计算、例如通过在模拟计算范围内的应力分析确定。在所示的典型灶具面10 中，区域14 也是最大应力区。区域14位于灶区12a 和灶面10边缘16之间区域的中心。其他灶区12b 、12c 和12d 适用相应的方法。

12a、12b 、12c 和12d 之间的区域(图中未进一步示出)也是出现明显热感应应力的关键区。

在所示的布置中，监测的是引起破损的值，也就是应力，不是间接的、不具典型意义的量，例如温度。作为监测装置，例如可以考虑采用图中未示出的应变片或者按照充分利用应力双折射光学方法工作的传感装置。将这些监测装置设置在关键区内，优选在灶具面10 上远离使用者的一侧。这种区域例如为区域14 。

图中未示出的监测装置与一个由分析电子装置处理测量信号、且在必要时接通各灶区温度调节电路的电路相连接。这样一来，可以依据温度和位置，将相关灶区的温度与所确定的应力状态相匹配。

本发明可以用于监测辐射加热或者感应加热灶具面10 上的热感应应力。作为灶具面10的材料，可以使用白色或者其他颜色的琉璃陶瓷，或者例如棚化浮法玻璃或者具有钙钠的平板玻璃。这些材料虽然具有比15 CERAN玻璃陶瓷大的热膨胀，然而这种应力状况的监测也能确保对这些材料的无干扰运行。

本发明原则上也可用于对图中未示出的烤炉玻璃(尤其是在烤架操作时或热解作用时)的热感应应力进行监测。

Claims (10)

1.一种监测灶具装置灶具面(10)破损危险的方法，该灶具带有至少一个设置在该灶具面(10)上通过电加热装置加热的灶区(12a ， 12b, 12c, 12d),其中，对该灶具面(10) 由于热效应而出现的破损进行监测，其特征在于：直接测定该灶具面(10)的热感应机械应力。

2. 按照权利要求1 所述的方法，其特征在于:所述灶区(12a ，12b, 12c,12d) 中至少有一个为可辐射加热的，所述灶具面(10)所使用的材料为白色玻璃陶瓷。

3.按照权利要求1 或2 所达的方法，其特征在于:所达灶区(12a ，12b,12c, 12d) 中至少有一个为可感应加热的，所述灶具面(10)所使用的材料为玻璃材料。

4.一种监测灶具装置玻璃面破损危险的方法，其中，该玻璃面受到电加热装置所施加的热负荷，且对该玻璃面由于热效应而出现的破损进行监测，其特征在于：直接测定该玻璃面的热感应机械应力。

5. 按照权利要求1 至3 中任一项或权利要求4 所述的方法，其特征在于：测定所述玻璃面或灶具面(10)上对出现热感应机械应力具有典型意按照权利要求1 至3 中任一项所述的方法，其特征在于测定设置在所述灶区(12a ，12b, 12c, 12d)加热区外的区域(14)处的热感应机械应力，并根据应力分析通过模拟计算或者这一类计算来确定。

6.按照权利要求6 所述的方法，其特征在于：测定在所述加热装置(12a)和所述灶具面(10)边缘区(16)之间的区域(14)上的热感应机械应力。

7. 按照权利要求1 至7 中任一项所述的方法，其特征在于：所述热感应机械应力借助于至少一个应变片来测定。

8.按照权利要求1 至7 中任一项所边的方法，其特征在于：所过热感应机械应力借助于至少一个用于直接接收出现的应力双折射的光学传感装置来测定。

9.按照权利要求1 至9 中任一项所述的方法，其特征在于：所述灶具面或玻璃面所使用的材料为硼化浮法玻璃，钙钠玻璃或者这一类可作为平板玻璃的材料。

10.按照权利要求1 至10 中任一项所述的方法，其特征在于：在测得具有超过玻璃面或灶具面(10)所使用材料热膨胀能力危险的热感应机械应力时，所述为口热装置至少暂时断开或者降低其加热功率。