DE102004053012A1 - Hob with a temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Ein Kochfeld umfasst eine Kochfeldplatte, insbesondere aus Glaskeramik, unter der zumindest ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld abstellbaren Gargefäßes angeordnet ist, und einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Kochfeldplatte. Es wird dahingehend weitergebildet, dass der Temperatursensor in einem unverbauten Abstand und kontaktfrei gegenüber der Kochfeldplatte angeordnet ist.A cooktop comprises a cooktop panel, in particular of glass ceramic, under which at least one heating element is arranged for heating a cooking vessel which can be placed on the cooktop, and a temperature sensor for detecting the temperature of the cooktop panel. It is developed to the effect that the temperature sensor is arranged at an unobstructed distance and without contact with respect to the hob plate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte, insbesondere aus Glaskeramik, unterhalb der zumindest ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld abstellbaren Gargefäßes angeordnet ist, mit einem Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Kochfeldplatte.The The invention relates to a hob with a hob plate, in particular of glass ceramic, below the at least one heating element for heating a arranged on the hob cooking vessel is arranged with a Temperature sensor for detecting the temperature of the hob plate.
Derartige Kochfeldplatten werden verwendet, um ein möglichst genaues Ansteuern der für den Garprozess notwendigen bzw. erwünschten Temperatur zu erzielen. Zu diesem Zweck soll die der Kochfeldplatte zugeführte Heizenergie in Abhängigkeit der im Gargut tatsächlich vorliegenden Temperatur gesteuert werden. Als problematisch erweist sich die Erfassung der im Gargut vorliegenden Temperatur. Ihre Detektion wäre mit einem Sensor, der die Temperatur unmittelbar im Gargut aufnimmt, am sichersten und genausten zu erfassen. Eine dementsprechende Vorrichtung, die bei jedem Garvorgang erneut eingerichtet werden müsste, ist aber umständlich und aufwändig.such Hob plates are used to control as accurately as possible for the cooking process necessary or desired Temperature to achieve. For this purpose, that of the hob plate supplied Heating energy in dependence actually in the food be controlled at this temperature. As problematic proves the detection of the temperature present in the food. Your detection would be with a sensor that receives the temperature directly in the food, the safest and most accurate to capture. A corresponding device, which would have to be set up again with each cooking process is but awkward and elaborate.
Aus
dem Stand der Technik, z. B. aus der
Um den Anpressdruck bzw. die Anpressfläche der Haube und damit unter anderem die thermische Ankoppelung der Haube an die Unterseite der Kochfeldplatte gewährleisten zu können, ist es weiter vorgesehen, dass die Haube entweder an der Außenumfangswand des Heizelements in verschiedenen Höhen abschraubbar ist oder mit einer Feder ausgestattet ist, um die Haube definiert an die Unterseite der Glaskeramik andrücken zu können. Um die verschiedenen elektrischen Anschlüsse des Kochfeldes, nämlich die der Heizelemente, eines Temperaturbegrenzers und des Temperatursensors so nahe wie sicherheitstechnisch erlaubt beieinander anordnen zu können, weist die Haube außerdem einen Aufnahmeabschnitt für den Temperatursensor und einen Montageabschnitt für die Befestigung des Elements am Heizelement auf, wobei der Montageabschnitt radial seitlich versetzt zum Aufnahmeabschnitt angeordnet ist.Around the contact pressure or the contact surface of the hood and thus under the thermal coupling of the hood to the underside of the hob plate guarantee to be able to it is further envisaged that the hood either on the outer peripheral wall of the heating element in different heights can be unscrewed or with a spring is fitted to the hood defined at the bottom Press the glass ceramic to be able to. To the various electrical connections of the hob, namely the the heating elements, a temperature limiter and the temperature sensor as close as safety-related allowed to arrange one another can, has the hood as well a receiving section for the temperature sensor and a mounting section for attachment the element on the heating element, wherein the mounting portion radially is arranged laterally offset from the receiving portion.
Herstellungsbedingt sind Glaskeramik-Kochfeldplatten auf ihrer dem Heizelement zugewandten Seite im allgemeinen mit Noppen ausgebildet. Um die Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte durch den Temperatursensor nicht quasi punktförmig, sondern über einen größeren Flächenbereich integrierend zu erfassen, muss daher der Temperatursensor gemäß dem Stand der Technik mit einer besonders gestalteten Kontaktfläche an der Unterseite der Kochfeldplatte ausgestattet sein.the preparation, are glass ceramic hob plates on their side facing the heating element generally formed with nubs. To the temperature at the Bottom of the hob plate by the temperature sensor is not quasi point-like, but about a larger surface area integrating to capture, therefore, the temperature sensor according to the state the technology with a specially designed contact surface on the Bottom of the hob plate be equipped.
Schließlich muss eine geeignete Befestigung der den Temperatursensor aufnehmenden Haube gewählt werden, damit die Haube bei einer mechanischen Belastung bzw. Bewegung der Kochfeldplatte nachgeben kann. Andernfalls wären durch eine zu steif anliegende Haube an der Kochfeldplatte Abplatzungen an der Unterseite der Platte oder gegebenenfalls auch deren Bruch zu befürchten.Finally, must a suitable attachment of the temperature sensor receiving Hood selected be, thus the hood during a mechanical load or movement the hob plate can yield. Otherwise, would be due to a too tight fitting Hood on the hob plate chippings at the bottom of the plate or possibly also to fear their breakage.
Die dargestellten Maßnahmen und Konstruktionen lassen erkennen, dass der Temperatursensor und seine Halterung im Heizelement gemäß dem Stand der Technik nur mit großem Aufwand herzustellen und zu montieren sind und seine Konstruktion und Montage daher fehleranfällig sind.The presented measures and constructions indicate that the temperature sensor and its holder in the heating element according to the prior art only with big Effort to produce and assemble and its construction and Installation therefore error-prone are.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Kochfeld anzugeben, das bei hoher Messgenauigkeit einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und einen geringeren Montageaufwand fordert.It is therefore an object of the invention to provide a hob, the at high measurement accuracy has a simple structural design and requires less installation effort.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kochfeld der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Temperatursensor mit einem Abstand kontaktfrei gegenüber der Kochfeldplatte angeordnet ist. Kontaktfrei bedeutet dabei, dass der Temperatursensor keinen unmittelbaren und im übrigen zumindest keinen Wärme leitenden Kontakt zur Kochfeldplatte hat. Die Erfindung wendet sich also ab von einer Konstruktion eines Kochfeldes, bei dem die Temperaturdetektion im Wege der Wärmeleitung erfolgt und der Temperatursensor daher zumindest mittelbar an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegen muss. Die Erfindung verfolgt vielmehr das Prinzip, statt einer Wärmeleitung eine thermische Kopplung im Wege der Wärmestrahlung herzustellen. Dies ermöglicht die kontaktfreie Anordnung des Temperatursensors gegenüber der Kochfeldplattenunterseite. Damit ist der Temperatursensor – zum Beispiel ein sogenannter PTC oder ein NTC – gegenüber Belastungen aus der Kochfeldplatte oder solchen, die auf die Kochfeldplatte einwirken, geschützt. Denn mangels Anlage an der Kochfeldplatte können Belastungen nicht mehr an den Temperatursensor weitergeleitet werden. Der Temperatursensor wird also insbesondere nicht mehr durch Stoßbelastungen aus einer unbedachten Bedienung des Kochfeldes, zum Beispiel durch hartes Aufsetzen eines Kochtopfes, beeinträchtigt. Dies gewährleistet auch eine längere Lebensdauer des empfindlichen Temperatursensors.According to the invention this object is achieved by a hob of the type mentioned above, in which the temperature sensor is arranged at a distance without contact with respect to the hob plate. Non-contact means that the temperature sensor has no direct and at least at least no heat-conducting contact with the hob plate. The invention therefore turns away from a construction of a hob, in which the temperature is detected by heat conduction and the temperature sensor must therefore be present at least indirectly on the underside of the hob plate. Rather, the invention pursues the principle of producing a thermal coupling by way of thermal radiation instead of a heat conduction. This allows the non-contact arrangement of the temperature sensor relative to the hob base plate. Thus, the temperature sensor - for example, a so-called PTC or NTC - against loads from the cooktop panel or those acting on the cooktop panel, protected. Because of lack of investment on the hob plate loads can not be forwarded to the temperature sensor. The temperature sensor is thus no longer particularly affected by shock loads from a careless operation of the hob, for example, by hard touchdown of a cooking pot. This also ensures a longer life of the sensitive temperature sensor.
Der Temperatursensor ist daher erfindungsgemäß von der Kochfeldplatte über einen Luftspalt beabstandet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand gezielt so bemessen, dass er als elektrischer Isolator zwischen dem Temperatursensor und der Kochfeldplatte dient. Abweichend vom Stand der Technik beschreitet die Erfindung also zudem den Weg der elektrischen Isolation des Temperatursensors gegenüber der Kochfeldplatte. In einer einfachen Ausführungsform dient dazu der Luftspalt zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte. Selbstverständlich lassen sich auch andere elektrisch nicht leitende Gase als Isolatoren verwenden. Für den gewöhnlichen Einsatzfall ist jedoch die Umgebungsluft der Kochplatte als Isolator ausreichend und am günstigsten verfügbar. Aufgrund des isolierenden Abstands zwischen Temperatursensor und Kochfeldplattenunterseite sind auch Maßnahmen zur Erdung des Temperatursensors – wie dies der Stand der Technik erfordert – entbehrlich.Of the Temperature sensor is therefore according to the invention of the hob plate over a Air gap spaced. In an advantageous embodiment of the invention the distance is deliberately sized so that it acts as an electrical insulator between the temperature sensor and the hob plate is used. Deviating from In the prior art, the invention therefore also follows the path of the electrical insulation of the temperature sensor against the Hob plate. In a simple embodiment, the air gap serves for this purpose between the temperature sensor and the underside of the hob plate. Of course Other electrically non-conductive gases can also be used as insulators. For the ordinary Use case, however, is the ambient air of the hotplate as an insulator adequate and cheapest available. Due to the insulating distance between temperature sensor and Hob base are also measures to ground the temperature sensor - like this the state of the art requires - dispensable.
Selbstverständlich müssen auch die Zuleitungen, die den Temperatursensor mit einer Betriebsspannung versorgen, gegenüber der Kochfeldplatte isoliert werden. Im Folgenden werden sie jedoch nicht mehr gesondert erwähnt, sondern sollen von dem Begriff „Temperatursensor" mit umfasst sein.Of course, too the supply lines that connect the temperature sensor with an operating voltage supply, opposite the hob plate to be isolated. However, they will not be below more separately mentioned, but should be covered by the term "temperature sensor" with.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Temperatursensor einen Abstand von mindestens 4 Millimeter gegenüber der Kochfeldplattenunterseite auf. Um zuverlässig eine isolierende Wirkung zu erreichen, sind diese Abstände spannungsführender Elemente laut VDE-Richtlinien vorgeschrieben. Sie stellen sicher, dass es zu keinem Spannungsüberschlag vom Temperatursensor auf die Kochfeldplatte bzw. auf ein darauf abgestelltes Gargefäß kommt.In a further advantageous embodiment of the invention, the Temperature sensor a distance of at least 4 mm from the cooktop plate underside on. To be reliable To achieve an insulating effect, these distances are more energetic Elements required by VDE guidelines. You make sure that there is no flashover from the temperature sensor to the hob plate or on top of it turned off cooking vessel comes.
Der Temperatursensor kann selbsttragend konstruiert sein oder von einem Sensorträger im erforderlichen Abstand von der Kochfeldplatte gehalten werden. Der Sensorträger kann etwa nach der Art eines Dreibeins aus thermisch nichtleitendem Material gebildet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor an einem vorzugsweise plattenförmigen Sensorträger angeordnet, der eine der Unterseite der Kochfeldplatte zugewandte Oberseite und eine ihr abgewandte Unterseite aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Definition des Abstandes, den der Temperatursensor einzuhalten hat, über die Befestigung des Sensorträgers im Kochfeld und führt folglich zu einer geringen Fehleranfälligkeit bei der Montage des Temperatursensors. Sensorträger und Temperatursensor bilden außerdem eine größere Einheit, die demzufolge bei der Montage leichter zu handhaben, vormontierbar und vorab testbar sowie leichter austauschbar ist.Of the Temperature sensor can be designed self-supporting or by a sensor support be kept at the required distance from the hob plate. The sensor carrier can be about the nature of a tripod made of thermally non-conductive Material be formed. In a further advantageous embodiment the invention, the temperature sensor is arranged on a preferably plate-shaped sensor carrier, one of the underside of the hob plate facing top and has a side facing away from her. This allows a simple definition of the distance to comply with the temperature sensor has, about the attachment of the sensor carrier in the hob and leads Consequently, a low susceptibility to error during assembly of the Temperature sensor. sensor support and temperature sensor also form a larger unit, Consequently, easier to handle during assembly, pre-assembled and pre-testable and easier to replace.
Auch bei der Auswahl des Sensorträgermaterials sind die Sicherheitsvorschriften gemäß VDE bezüglich der Mindestabstände zu berücksichtigen. Daher ist es vorteilhaft, wenn der Sensorträger aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Damit ist ausgeschlossen, dass der Sensorträger beim vorgeschriebenen Abstand zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte elektrisch berücksichtigt werden muss. Vielmehr unterstützt der Sensorträger eine elektrische Isolation des Temperatursensors gegenüber der Unterseite der Kochfeldplatte.Also when selecting the sensor carrier material the safety regulations according to VDE with regard to the minimum distances must be taken into account. Therefore It is advantageous if the sensor carrier made of an electrically insulating Material exists. This ruled out that the sensor carrier during prescribed distance between the temperature sensor and the bottom the hob plate must be considered electrically. Much more supports the sensor carrier an electrical insulation of the temperature sensor with respect to Bottom of the hob plate.
Vorzugsweise ist der Temperatursensor auf der Unterseite des Sensorträgers angeordnet, so dass die Dicke des Sensorträgers bei der Bemessung des notwendigen Abstandes mit berücksichtigt werden kann. Damit kann ein besonders platzsparender Aufbau erzielt werden, weil der Sensorträger eine Doppelfunktion übernimmt, nämlich einerseits die der definierten Halterung des Temperatursensors und andererseits die Funktion eines Bestandteils der elektrischen Isolierung. Der Sensorträger nutzt folglich zumindest einen Teil desjenigen Raumes aus, der durch den Luftspalt zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte gebildet wird.Preferably the temperature sensor is arranged on the underside of the sensor carrier, so that the thickness of the sensor carrier be considered in the design of the necessary distance can. This can be achieved a particularly space-saving design, because the sensor carrier a Dual function takes over, namely on the one hand, the defined holder of the temperature sensor and on the other hand, the function of a component of electrical insulation. The sensor carrier thus exploits at least a part of that space through the air gap between the temperature sensor and the underside of the hob plate is formed.
Nach einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform ist der Sensorträger so gebildet bzw. angeordnet, dass er durch seine Form und/oder Abmessungen einen Luft- bzw. Kriechweg für Strom zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte definiert, der den Mindestwert gemäß VDE-Richtlinie von vier Millimetern nicht unterschreitet. Dazu ist der Temperatursensor auf der Unterseite des Sensorträgers angeordnet. Der Sensorträger umfasst außerdem einen Rand, der allseits über den Temperatursensor übersteht, und ist so ausgebildet und angeordnet, dass der Abstand von etwa 4 mm eingehalten ist.According to a particularly preferred embodiment, the sensor carrier is formed or arranged so that it by its shape and / or dimensions an air or creepage path for electricity defined between the temperature sensor and the underside of the hob plate, which does not fall below the minimum value according to VDE directive of four millimeters. For this purpose, the temperature sensor is arranged on the underside of the sensor carrier. The sensor carrier also includes an edge that projects over the temperature sensor on all sides, and is configured and arranged to maintain the distance of about 4 mm.
Damit lässt sich die Luft- bzw. Kriechstrecke zwischen Temperatursensor und Unterseite der Kochfeldplatte nahezu beliebig beeinflussen. Bei einer Dicke des Sensorträgers von beispielsweise einem Millimeter und einem gegenüber einem mit Netzspannung betriebenen Temperatursensor überstehender Rand am Sensorträger von 5 Millimetern ist nur noch ein Abstand des Sensorträgers von mindestens 2 Millimetern gegenüber der Unterseite der Kochfeldplatte erforderlich. Auf diese Weise kann der Temperatursensor noch weiter an die Kochfeldplatte herangerückt werden, ohne die sicherheitstechnisch notwendigen und vorgeschriebenen Richtwerte zu unterschreiten.In order to let yourself the creepage distance between temperature sensor and underside the hob plate almost arbitrarily affect. At a thickness of the sensor carrier for example, one millimeter and one over one with mains voltage operated temperature sensor protruding edge on the sensor carrier of 5 millimeters is only a distance of the sensor carrier of at least 2 millimeters opposite the underside of the hob plate required. In this way the temperature sensor can be moved further to the hob plate, without the safety-relevant and prescribed reference values to fall below.
Allerdings ist der Temperatursensor bei einer derartigen Anordnung der Wärmestrahlung der Unterseite der Kochfeldplatte zumindest nicht mehr direkt ausgesetzt. Damit ist der Wärmeübergang per Wärmestrahlung jedenfalls eingeschränkt. Daher besteht der Sensorträger in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einem Material, das Infrarot-Strahlung gut absorbiert. Alternativ ist er auf seiner der Kochfeldplattenunterseite zugewandten Oberseite mit einem derartigen Material beschichtet. Damit ist sichergestellt, dass die von der Unterseite der Kochfeldplatte abgegebene Strahlung vom Sensorträger aufgenommen wird, der deren Wärmeenergie auf dem Wege der Wärmeleitung an den Temperatursensor weitergibt. Außerdem kann mit dem flächenmäßig in der Regel größeren Sensorträger eine große Absorptionsfläche zur Verfügung gestellt werden, die die aufgenommene Energie an den flächenmäßig im Allgemeinen kleineren Temperatursensor weitergeben kann. Diese Konstruktion erweist sich nicht nur dann als vorteilhaft, wenn der Temperatursensor auf der der Kochfeldplattenunterseite abgewandten Seite des Sensorträgers angeordnet ist und somit die von der Kochfeldplattenunterseite abgegebene Strahlung nicht unmittelbar detektieren kann. Sie kann vielmehr auch dann vorteilhaft sein, wenn der Temperatursensor der Wärmestrahlung der Kochfeldplattenunterseite direkt ausgesetzt ist, weil auch dann eine größere Absorptionsfläche für Wärmestrahlung geschaffen ist. Bei einer großen Absorptionsfläche kann der Temperatursensor dann weniger empfindlich ausgebildet sein, was die Kosten für seine Herstellung verringert.Indeed is the temperature sensor in such an arrangement of the heat radiation the bottom of the hob plate at least not directly exposed. This is the heat transfer by heat radiation in any case restricted. Therefore, the sensor carrier exists in a further advantageous embodiment of the invention a material that absorbs infrared radiation well. alternative it is on its top side facing the hob plate base coated with such a material. This ensures that the radiation emitted from the underside of the hob plate radiation from the sensor carrier is absorbed, their thermal energy on the way of heat conduction passes on to the temperature sensor. In addition, with the area in the Usually larger sensor carrier a large absorption area for disposal in terms of surface area in general can pass on smaller temperature sensor. This construction not only proves to be advantageous if the temperature sensor arranged on the side facing away from the hob plate bottom side of the sensor carrier is and thus the output from the cooktop plate radiation can not detect immediately. She can do it then be advantageous if the temperature sensor of the heat radiation the hob plate base is exposed directly, because then a larger absorption surface for heat radiation is created. With a big one absorption area the temperature sensor can then be less sensitive, what the cost of reduced its production.
Als besonders vorteilhaftes Material für den Sensorträger hat sich Keramik herausgestellt, weil sie einerseits ein elektrischer Isolator ist und andererseits auch in geringer Dicke ausreichend stabil ist. Eine Dicke des Sensorträgers von etwa 0,8 Millimetern erweist sich als Optimum zwischen der Tragfähigkeit bzw. Montagefestigkeit des Sensorträgers einerseits und dem aufgebrachten Materialeinsatz und dem daraus folgenden Kostenaufwand andererseits.When has particularly advantageous material for the sensor carrier Ceramics turned out because they are on the one hand an electric Insulator is sufficient and on the other hand in a small thickness is stable. A thickness of the sensor carrier of about 0.8 millimeters proves to be the optimum between the load capacity and mounting strength of the sensor carrier on the one hand and the applied material and the use thereof following costs on the other hand.
Da der Temperatursensor auch während des Betriebs eines Kochfeldes einen Rückschluss auf die Temperatur am Boden eines Gargefäßes zulassen soll, ist er gegenüber Wärmeeinflüssen aus dem Heizelement bzw. den Heizelementen des Kochfeldes abzuschirmen. Dazu ist im Allgemeinen eine Abschattung des Temperatursensors vorgesehen. Das erfindungsgemäße Kochfeld kann jedoch auch dadurch vorteilhaft weitergebildet werden, dass der Sensorträger aus einem Material besteht, das Infrarot-Strahlung schlecht absorbiert beziehungsweise gut reflektiert, oder dass er auf seiner der Kochfeldplattenunterseite abgewandten Unterseite mit einem derartigen Material beschichtet ist. Damit lässt sich der negative Einfluss des Heizelements auf das Messergebnis des Temperatursensors weiter reduzieren und der konstruktive Aufwand für die Abschattung des Temperatursensors zumindest verringern. Als derartige Beschichtung lässt sich beispielsweise eine Glaspassivierung nutzen.There the temperature sensor also during the operation of a hob, a conclusion on the temperature to allow at the bottom of a cooking vessel, he is opposite Heat influences shield the heating element or the heating elements of the hob. For this purpose, a shading of the temperature sensor is generally provided. The hob according to the invention However, it can also be advantageously developed that the sensor carrier made of a material that absorbs infrared radiation poorly or reflected well, or that it is on its the hob plate base opposite bottom coated with such a material is. Leave it the negative influence of the heating element on the measurement result the temperature sensor further reduce and the design effort for the At least reduce shading of the temperature sensor. As such Coating leaves For example, use a glass passivation.
Die Vorteile der beiden zuletzt genannten konstruktiven Maßnahmen, die den Sensorträger betreffen, lassen sich auch vorteilhaft miteinander kombinieren. Eine dementsprechende Ausgestaltungsform umfasst einen Sensorträger, der aus einem Infrarotstrahlung (IR) absorbierenden Material besteht und mit einer IR-reflektierenden Schicht auf seiner der Kochfeldplatte abgewandten Unterseite beschichtet ist. In diesem Fall kann der Temperatursensor sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Sensorträgers, dann sinnvoller Weise zwischen Beschichtung und Sensorträger, angeordnet sein. Umgekehrt kann als Sensorträgermaterial auch ein IR-reflektierendes Material dienen, und der Sensorträger ist auf seiner Oberseite mit einem IR-absorbierenden Material beschichtet. Der Temperatursensor ist dann vorteilhaft auf der Oberseite des Sensorträgers angeordnet.The Advantages of the last two design measures, the sensor carrier relate, can also combine advantageous with each other. A corresponding embodiment comprises a sensor carrier, the consists of an infrared radiation (IR) absorbing material and with an IR reflective coating on its top of the hob plate opposite bottom is coated. In this case, the Temperature sensor on both the top and bottom the sensor carrier, then meaningful way between coating and sensor carrier, be arranged. Conversely, as a sensor carrier material also serve an IR reflective material, and is the sensor carrier coated on its top with an IR-absorbing material. The temperature sensor is then advantageous on top of the sensor support arranged.
Zur Verbesserung der Messgenauigkeit des Temperatursensors können nicht nur Maßnahmen zur Verringerung unerwünschter Einflüsse oder zur Verbesserung der Wärmeabsorption ergriffen werden, sondern auch solche, die die Wärmestrahlung zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte begünstigen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher die Unterseite der Kochfeldplatte im Bereich des Temperatursensors mit einer im Infrarot-Wellenlängenbereich gut emittierenden Schichtung versehen. Mit der Verbesserung der Abstrahlungseigenschaften ist auch von der Seite der Kochfeldplatte her eine gute thermische Kopplung zum Temperatursensor hin gewährleistet.To improve the measurement accuracy of the temperature sensor not only measures to reduce unwanted influences or to improve the heat absorption can be taken, but also those that favor the heat radiation between the temperature sensor and the underside of the hob plate. According to an advantageous embodiment of the invention, therefore, the underside of the hob plate is provided in the region of the temperature sensor with a well-emitting in the infrared wavelength range stratification. With the verb From the side of the cooktop panel, a good thermal coupling to the temperature sensor is ensured.
Wegen der Sicherheitsvorschriften bezüglich der Vermeidung eines Spannungsüberschlags zwischen dem Temperatursensor und dem auf der Kochfeldplatte abgestellten Garbehälter kommt der Befestigung des Temperatursensors besondere Bedeutung zu. Sie soll einerseits stabil und dauerhaft sein und andererseits leicht und fehlerfrei montiert werden können. Für das erfindungsgemäße Kochfeld ist es außerdem wichtig, dass die Befestigung den geforderten Mindestabstand zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte sicherstellt. Als Befestigungsart kommen beispielsweise Verschrauben, Vernieten oder Verkleben in Frage. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensorträger in dem Heizelement befestigt, in dem er zwischen einem Rand des Heizelements und der Kochfeldplatte in eine Vertiefung im Rand eingesteckt und/oder am Rand mit einem Riegel festgeklemmt ist. Mit der Anordnung der Vertiefung, zum Beispiel durch Einfräsen einer Nut in einen Rand der Abschattung, wird auf einfache Weise die erforderliche Position des Sensorträgers zur Einhaltung des Mindestabstandes definiert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sensorträger zum Beispiel an einem gegenüberliegenden Rand der Abschattung mit einem Riegel zwischen der Kochfeldplatte und dem Rand verklemmt werden. Dazu kann eine der Kochfeldplatte zugewandte Stirnfläche des Randes mit dieser einen Spalt bilden, in den der Sensorträger eingeschoben wird. Nach Ablage des Sensorträgers mit einem Randbereich auf der Stirnfläche wird der Sensorträger in seiner vorgesehenen Position festgelegt, indem der Spalt mit einem Riegel verschlossen wird, der den Sensorträger zwischen sich und der Stirnfläche des Randes einklemmt.Because of the safety regulations regarding the Avoidance of a voltage flashover between the temperature sensor and the one parked on the hob plate cooking containers the attachment of the temperature sensor is of particular importance to. On the one hand, it should be stable and durable, and on the other hand can be mounted easily and without errors. For the hob according to the invention it is as well important that the fixing the required minimum distance between ensures the temperature sensor and the underside of the hob plate. As a fastening, for example, screwing, riveting or bonding in question. According to an advantageous embodiment The invention is the sensor carrier fastened in the heating element, in which he between an edge of the Heating element and the hob plate plugged into a recess in the edge and / or is clamped at the edge with a latch. With the arrangement the recess, for example by milling a groove in an edge Shading, easily becomes the required position of the sensor carrier defined to comply with the minimum distance. Additionally or Alternatively, the sensor carrier, for example, on an opposite Edge of shading with a bar between the hob plate and be jammed in the edge. This can be one of the hob plate facing end face of the edge with this form a gap into which the sensor carrier inserted becomes. After storing the sensor carrier with an edge region on the end face of the sensor carrier is in his intended position set by the gap with a bolt is closed, the sensor carrier between itself and the end face of the Edge pinches.
Der Boden des Gargefäßes ist häufig konkav gewölbt, so dass er im kalten Zustand häufig nur in einem Randbereich des Kochfeldes und somit des Heizelements in einer Ringfläche auf der Kochfeldplatte aufliegt, während er im zentralen Restbereich durch einen Luftspalt von der Kochfeldplatte beabstandet ist. Daher werden Temperatursensor im Allgemeinen an einem Rand des Heizelements angeordnet.Of the Bottom of the cooking vessel is often concave arched, so he often when cold only in an edge region of the hob and thus of the heating element in a ring area rests on the hob plate, while in the central residual area through an air gap is spaced from the cooktop panel. Therefore, be Temperature sensor generally disposed on an edge of the heating element.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei, vorzugsweise drei Temperatursensor am Rand der Kochfeldplatte gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordnet. Die von den Temperatursensorn erfassten Werte werden einer der Steuerung des Kochfeldes zugeordneten Software zugeleitet, die daraus einen Mittelwert bildet. Dadurch ist eine zuverlässige Erfassung der Temperatur des Bodens des Garbehälters gewährleistet. Mit drei Sensoren ist ein Optimum hinsichtlich einer sinnvollen Mittelwertbildung einerseits und dem Kostenaufwand für die Anordnung und die Verschaltung der Sensoren andererseits gefunden.To a further advantageous embodiment of the invention are at least two, preferably three temperature sensor on the edge of the hob plate evenly over their Circumference distributed. The values recorded by the temperature sensors be associated with the control of the hob associated software which makes it an average value. This is one reliable Detecting the temperature of the bottom of the cooking tank ensured. With three sensors is an optimum in terms of meaningful averaging on the one hand and the cost of the arrangement and interconnection the other hand found the sensors.
Ein weiterer Einfluss, der sich negativ auf das Messergebnis des Temperatursensors auswirken kann, ist der Zutritt von Feuchtigkeit. Der Temperatursensor und seine Zuleiter sind zweckentsprechend starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Insbesondere in einer feuchten Umgebung ist es daher nicht zu vermeiden, dass sich bei Abkühlung auf den erwärmten Teilen Feuchtigkeit niederschlägt. Sind die Zuleiter zum Beispiel durch Einbrennen einer pastöse Platinmasse hergestellt, so kann es bei Feuchtigkeitszutritt zu Ablösungen kommen. Die Gefahr des Feuchtigkeitsniederschlags besteht umso mehr, als eine im Allgemeinen verwendete Isolierung des Heizelements gegenüber der Kochfeldplatte stark hygroskopisch ist. Die darin gespeicherte Feuchtigkeit wird bei starker Erwärmung an die Umgebungsluft auch innerhalb des Heizelements abgegeben und schlägt sich bei Abkühlung innerhalb des Heizelements nieder. Davon ist somit auch der Temperatursensor betroffen. Nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor daher mit einer Beschichtung, vorzugsweise einer Glaspassivierungsschicht gegen Feuchtigkeitsaufnahme versehen. Sie kann im Siebdruckverfahren auf dem Temperatursensor aufgebracht werden und seine Zuleitungen mit einschließen.One further influence that negatively affects the measurement result of the temperature sensor is the access of moisture. The temperature sensor and its Zuleiter are suitably strong temperature fluctuations exposed. Especially in a humid environment, it is therefore unavoidable when cooling on the heated parts Moisture precipitates. Are the Zuleiter for example by baking a pasty platinum mass produced, so it may come when moisture ingress to detachment. The Danger of moisture precipitation is even more so than one generally used insulation of the heating element over the Hob plate is highly hygroscopic. The moisture stored in it becomes during strong warming delivered to the ambient air and within the heating element and beats on cooling down within the heating element. This also includes the temperature sensor affected. According to a last advantageous embodiment of the invention is the temperature sensor therefore with a coating, preferably a glass passivation layer against moisture absorption provided. It can be screen printed on the temperature sensor and its supply lines.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren beispielhaft noch näher erläutert.The Invention will be exemplified below with reference to figures explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Ein
Kochfeld
Der
Boden
Durch
nicht dargestellte Federelemente wird im Stand der Technik mittels
einer nicht unerheblichen Federkraft auf die Hülse
Am
Temperatursensor
In
den
Die
Zuleiter
In
der in den
Der
Abstand a bewirkt außerdem,
dass die Kochfeldplatte
In
der Draufsicht der
Um
einen dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen den Zuleitern
In
den
Eine
alternative Befestigungsmöglichkeit
für eine
Sensoranordnung
In
Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung zeigen die
In
der Vertiefung
Die
Sensoranordnung
Gemäß der
Der
zwischen dem Sensorträger
Auch
bei der Anordnung des Temperatursensors
- 11
- Kochfeldhob
- 22
- KochfeldplatteHotplate
- 33
- Heizelementheating element
- 44
- Gargefäßcooking pot
- 55
- Boden des Gargefäßesground of the cooking vessel
- 66
- Temperatursensortemperature sensor
- 77
- Keramikkleberceramic adhesive
- 88th
- metallische Hülsemetallic shell
- 99
- Bandheizleiterstrip heating conductor
- 1010
- Isolationsblockisolation block
- 1111
-
Aufkantung
des Heizelements
3 Upstand of the heating element3 - 1212
-
Vertiefung
im Isolationsblock
10 Depression in the insulation block10 - 1313
-
Innenraum
des Heizelements
3 Interior of the heating element3 - 1414
- WärmeleitpasteThermal Compounds
- 2020
- Sensoranordnungsensor arrangement
- 2121
- Sensorträgersensor support
- 2222
- Temperatursensortemperature sensor
- 2323
- Zuleiterfeeders
- 2424
- Anschlussdrähteleads
- 2525
-
Oberseite
des Sensorträgers
21 Top of the sensor carrier21 - 2626
-
Unterseite
des Sensorträgers
21 Bottom of the sensor carrier21 - 2727
- Verbindungconnection
- 3030
- Isolationsblockisolation block
- 3131
- längerer Schenkellonger thigh
- 3232
- kürzerer Schenkelshorter leg
- 3333
- Stirnflächeface
- 3434
- Stirnflächeface
- 3535
- Riegelbars
- 3636
- Anschlusskanalconnecting channel
- 4040
- Isolationsblockisolation block
- 4141
- längerer Schenkellonger thigh
- 4242
- kürzerer Schenkelshorter leg
- 4343
- Stirnflächeface
- 4444
- Nutgroove
- 4545
- Fasechamfer
- 4646
- Klemmstückclamp
- 4747
- Anschlusskanalconnecting channel
- 4848
- vorderer Randfront edge
- 4949
- hinterer Randrear edge
- 5050
- Nutgroove
- 5151
- Fasechamfer
- 5252
- Fasechamfer
- 5353
- Klemmstückclamp
- 5454
- Anschlusskanalconnecting channel
- 5555
- Auskragungprojection
- 6060
- Sensorträgersensor support
- 6161
- Beschichtungcoating
- 6262
- Temperatursensortemperature sensor
- 6363
- Glaspassivierungglass passivation
- 7070
- Temperatursensortemperature sensor
- 8080
- Sensoranordnungsensor arrangement
- 8181
- Sensorträgersensor support
- 8282
- Temperatursensortemperature sensor
- 8383
- Zuleiterfeeders
- 8484
- Anschlussdrähteleads
- 8585
-
Rand
des Sensorträgers
81 Edge of the sensor carrier81 - 8686
- Beschichtungcoating
- 9090
- Abschattungshading
- 9191
- Vertiefungdeepening
- 9292
- Kante der Vertiefungedge the depression
- 9393
- Öffnungopening
- 9494
- Absatzparagraph
- aa
- Mindestabstandminimum distance
- bb
-
Breite
des Randes
85 Width of the edge85 - c1, c2 c 1 , c 2
- Kriechstreckecreepage
- dd
-
Dicke
des Sensorträgers
81 Thickness of the sensor carrier81
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DE102004053012.2A DE102004053012B4 (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Hob with a temperature sensor |
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ID=35453445
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- 2004-10-29 DE DE102004053012.2A patent/DE102004053012B4/en active Active
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DE102004053012B4 (en) | 2023-01-12 |
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