DE102022200226A1

DE102022200226A1 - Radiant heating device for a hob and method for producing a radiant heating device

Info

Publication number: DE102022200226A1
Application number: DE102022200226.1A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Thimm; Benjamin Schäufele
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2023-07-13

Abstract

Eine Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld weist einen flächigen Träger aus Wärmedämm-Material mit einer Trägeroberseite auf und mindestens ein Heizelement an der Trägeroberseite, das länglich ausgebildet ist, an der Trägeroberseite befestigt ist und in Bahnen in einem Muster verläuft und dabei eine Heizfläche aufspannt. Es ist für einen Betrieb mit sichtbarem Strahlen ausgebildet. Wärmeverteilmittel sind in dem Träger unterhalb der Trägeroberseite und in einer Fläche parallel zur Trägeroberseite angeordnet, wobei sie einen Abstand zur Trägeroberseite aufweisen, der 0,2 mm bis 10 mm beträgt. Die Wärmeverteilmittel bestehen aus einem Wärmeverteil-Material, dessen Wärmeleitfähigkeit mindestens 10 W/(m*K) beträgt, wobei sie eine Wärmeverteilfläche aufspannen, die mindestens 70% der von dem mindestens einen Heizelement aufgespannten Heizfläche beträgt, und in dieser Wärmeverteilfläche verlaufen.A radiant heating device for a hob has a flat carrier made of thermal insulation material with a carrier top and at least one heating element on the carrier top, which is elongate, is attached to the carrier top and runs in tracks in a pattern, thereby spanning a heating surface. It is designed to operate with visible rays. Heat dissipation means are arranged in the carrier below the carrier top and in a plane parallel to the carrier top, being at a distance from the carrier top of 0.2 mm to 10 mm. The heat distribution means consist of a heat distribution material with a thermal conductivity of at least 10 W/(m*K), spanning a heat distribution surface that is at least 70% of the heating surface spanned by the at least one heating element, and running in this heat distribution surface.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Strahlungsheizeinrichtung.The invention relates to a radiant heating device for a hob and a method for producing such a radiant heating device.

Aus der EP 590 315 A2 ist eine solche Strahlungsheizeinrichtung bekannt. Auf einem flächigen und flachen Träger aus elektrisch isolierendem und thermisch dämmendem Wärmedämm-Material ist mindestens ein Heizelement angeordnet. Das Heizelement weist eine Streifenform auf und ist aufrechtstehend an dem Träger durch Einstecken in die Trägeroberseite mit in regelmäßigen Abständen abstehenden Haltefüßen befestigt. Die einzelnen Windungen der Heizelemente verlaufen zwar mit relativ geringem Abstand zueinander, dennoch ist aber eben ein Abstand vorhanden. Im Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung glühen die Heizelemente mit Strahlung im sichtbaren Bereich, wobei sie eine Temperatur von 1.000°C bis 1.100°C aufweisen. Durch diese Leuchterscheinung ist genau erkennbar, wo die Heizelemente glühen und somit auch strahlen und Heizleistung erzeugen.From the EP 590 315 A2 such a radiant heater is known. At least one heating element is arranged on a planar and flat support made of electrically insulating and thermally insulating thermal insulation material. The heating element has a strip shape and is fixed upright on the carrier by plugging into the carrier top with regularly spaced supporting feet. Although the individual windings of the heating elements run at a relatively small distance from one another, there is still a distance. During operation of the radiant heating device, the heating elements glow with radiation in the visible range, having a temperature of 1000°C to 1100°C. This luminous appearance shows exactly where the heating elements are glowing and therefore also radiating and generating heat output.

Aufgabe und Lösungtask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Strahlungsheizeinrichtung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine möglichst effiziente Strahlungsheizeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die möglichst viel Heizleistung erzeugt bzw. eine möglichst hohe Ausbeute von Heizleistung im Vergleich zur eingesetzten elektrischen Energie bietet.The invention is based on the object of creating a radiant heating device as mentioned at the outset and a method for its production, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to provide a radiant heating device which is as efficient as possible and which generates as much heat output as possible or offers the highest possible yield of heating power compared to the electrical energy used.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Strahlungsheizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zu ihrer Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Strahlungsheizeinrichtung oder nur für ein Verfahren zu ihrer Herstellung genannt. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für eine Strahlungsheizeinrichtung als auch für ein Verfahren zu ihrer Herstellung selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a radiant heating device with the features of claim 1 and by a method for its production with the features of claim 14. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject matter of the other claims and are explained in more detail below. Some of the features are only mentioned for the radiant heating device or only for a method for its production. Independently of this, however, they should be able to apply both to a radiant heating device and to a method for its manufacture, independently and independently of one another. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.

Die Strahlungsheizeinrichtung, die allein oder vorteilhaft zu mehreren in ein Kochfeld eingebaut wird und dabei unter einer Kochfeldplatte angeordnet ist, weist einen flächigen Träger aus Wärmedämm-Material auf, das vorteilhaft eine Wärmeleitfähigkeit kleiner als 1 W/(m*K) bei Raumtemperatur aufweist, besonders vorteilhaft kleiner als 0,5 W/(m*K) oder sogar kleiner als 0,1 W/(m*K). Das Wärmedämm-Material kann vorteilhaft einen Anteil von mehr als 50% an pyrogener Kieselsäure und Werkstoffen mit höherem Brechungsindex wie beispielsweise Trübmittel aufweisen. Der Träger ist vorteilhaft auch im Wesentlichen flach oder plan, zumindest dort, wo er mindestens ein Heizelement an einer Trägeroberseite trägt. Dieses Heizelement ist länglich ausgebildet, insbesondere streifenförmig, und an der Trägeroberseite befestigt. Es steht zu einem ganz überwiegenden Teil von der Trägeroberseite ab bzw. über die Trägeroberseite über, also nach oben. Es verläuft dabei in Bahnen in einem bestimmten Muster, wobei ein solches Muster beispielweise konzentrisch und/oder mäanderartig sein kann. Dabei spannt das Heizelement eine Heizfläche auf, die also dadurch gebildet ist, dass es die Fläche innerhalb der am weitesten außen verlaufenden oder äußersten Abschnitte des Heizelements ist. Das Heizelement ist für einen Betrieb mit einem sichtbaren Strahlen ausgebildet, wobei ein Temperaturbereich bis zu 1.200°C gehen kann. Vorteilhaft geht ein Temperaturbereich typischerweise bis 1.100°C, so dass das Heizelement im Betrieb hellorange-rot glüht. Vorteilhaft ist das Heizelement dabei ausgebildet wie aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der eingangs genannten EP 590 315 A2 . Es kann ein einziges Heizelement vorgesehen sein, alternativ können auch mehrere Heizelemente vorgesehen sein, beispielsweise zwei oder drei Heizelemente. Bei der Verwendung von Halogenlampen als Heizelemente sind noch deutlich höhere Temperaturen möglich.The radiant heating device, which is installed alone or advantageously in groups in a hob and is arranged under a hob plate, has a flat support made of thermal insulation material, which advantageously has a thermal conductivity of less than 1 W/(m*K) at room temperature. particularly advantageously less than 0.5 W/(m*K) or even less than 0.1 W/(m*K). The thermal insulation material can advantageously have a proportion of more than 50% pyrogenic silica and materials with a higher refractive index, such as opacifiers. The carrier is also advantageously substantially flat or planar, at least where it carries at least one heating element on a carrier top. This heating element is elongate, in particular in the form of a strip, and is attached to the top side of the carrier. It protrudes to a very large extent from the top of the carrier or over the top of the carrier, ie upwards. It runs in tracks in a specific pattern, such a pattern being concentric and/or meandering, for example. The heating element spans a heating surface, which is thus formed in that it is the surface within the outermost or outermost sections of the heating element. The heating element is designed for operation with visible radiation, with a temperature range of up to 1,200°C. A temperature range is typically up to 1,100° C., so that the heating element glows bright orange-red during operation. Advantageously, the heating element is designed as known from the prior art, for example from the initially mentioned EP 590 315 A2 . A single heating element can be provided, alternatively several heating elements can also be provided, for example two or three heating elements. Significantly higher temperatures are possible when using halogen lamps as heating elements.

Erfindungsgemäß sind Wärmeverteilmittel in dem Träger unterhalb der Trägeroberseite angeordnet, die bevorzugt in einer Fläche parallel zur Trägeroberseite verlaufen. Die Wärmeverteilmittel sind mit einem Mindestabstand zur Trägeroberseite angeordnet, wobei der Mindestabstand bzw. Abstand 0,2 mm bis 3 mm oder sogar bis 10 mm betragen kann. Somit sind die Wärmeverteilmittel bevorzugt vollständig von dem Wärmedämm-Material bedeckt, aber nicht zu weit unterhalb der Trägeroberseite bzw. zu weit von dem Heizelement entfernt, vorteilhaft eben 0,2 mm bis 10 mm. Die Wärmeverteilmittel oder ein entsprechender Wärmeverteiler bestehen aus einem Wärmeverteil-Material, dessen Wärmeleitfähigkeit größer bzw. deutlich größer ist als diejenige des Wärmedämm-Materials. Vorteilhaft beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Wärmeverteil-Materials mindestens 10 W/(m*K) bei Raumtemperatur, besonders vorteilhaft mindestens 20 oder 30 W/(m*K). Die Wärmeverteilmittel spannen eine Wärmeverteilfläche auf und verlaufen in dieser Wärmeverteilfläche. Ähnlich wie zuvor für die Heizfläche beschrieben, wird die Wärmeverteilfläche von den äußersten Abschnitten der Wärmeverteilmittel gebildet und umfasst die gesamte darin oder dazwischenliegende Fläche. Diese Wärmeverteilfläche kann mindestens 70% der von dem mindestens einen Heizelement aufgespannten Heizfläche betragen, vorteilhaft mindestens 90%. So ist es möglich, dass die Wärmeverteilfläche zu einem signifikanten oder zu einem großen bis sehr großen Bereich dort ist, wo die Heizfläche ist. Dadurch kann die Wärmeverteilfläche die Heizfläche sozusagen in der Heizwirkung sehr gut unterstützen oder ergänzen. Bei den vorgenannten sehr hohen Temperaturen, die das Heizelement im Betrieb erreicht und die bei mindestens 800°C liegen, vorteilhaft bei mindestens 1.000°C, wurde herausgefunden, dass eine erhebliche Menge an Heizenergie von dem Heizelement nach oben abgestrahlt wird, wie dies vorgesehen und gewünscht ist. Durch den Abstand der einzelnen Windungen oder Bahnen des Heizelements in lateraler Richtung zueinander entstehen dazwischen gewisse Bereiche, in denen von oben betrachtet die Trägeroberseite zu sehen ist. Aufgrund der sehr geringen Wärmeleitfähigkeit des Wärmedämm-Materials an dieser Trägeroberseite wird die Wärme bzw. Heizenergie aber sozusagen geschluckt. Dies ist ja unter anderem der Sinn der Verwendung des Wärmedämm-Materials für den Träger, damit dessen Wärme bzw. Heizenergie nicht zu einem zu großen Maß nach unten in ein Kochfeldgehäuse hinein abgestrahlt wird.According to the invention, heat distribution means are arranged in the carrier below the upper side of the carrier, which preferably run in a plane parallel to the upper side of the carrier. The heat distribution means are arranged at a minimum distance from the top of the carrier, with the minimum distance or spacing being 0.2 mm to 3 mm or even up to 10 mm. Thus, the heat distribution means are preferably completely covered by the thermal insulation material, but not too far below the carrier top or too far away from the heating element, advantageously just 0.2 mm to 10 mm. The heat distribution means or a corresponding heat distributor consist of a heat distribution material whose thermal conductivity is greater or significantly greater than that of the thermal insulation material. The thermal conductivity of the heat distribution material is advantageously at least 10 W/(m*K) at room temperature, particularly advantageously at least 20 or 30 W/(m*K). The heat distribution means span a heat distribution surface and run in this heat distribution surface. Similar to previously described for the heating surface, the heat spreading surface is formed by the outermost portions of the heat spreading means and comprises all of the surface therein or therebetween. This heat distribution surface can be at least 70% of the heating surface spanned by the at least one heating element, advantageously at least 90%. So it is possible that the heat distribution surface is to a significant or to a large to very large area where the heating surface is. As a result, the heat distribution surface can, so to speak, support or supplement the heating surface very well in terms of the heating effect. At the aforementioned very high temperatures reached by the heating element during operation, which are at least 800°C, advantageously at least 1000°C, it has been found that a significant amount of heating energy is radiated upwards from the heating element as intended and is desired. Due to the distance between the individual windings or tracks of the heating element in the lateral direction, certain areas arise in between, in which the top side of the carrier can be seen when viewed from above. However, due to the very low thermal conductivity of the thermal insulation material on the upper side of the carrier, the heat or heating energy is swallowed up, so to speak. This is, among other things, the purpose of using the thermal insulation material for the carrier, so that its heat or heating energy is not radiated downwards into a cooktop housing to an excessive extent.

Die Erfindung mit dem Anordnen der Wärmeverteilmittel bzw. des Wärmeverteilers in dem Träger unterhalb der Trägeroberseite mit geringem Abstand dazu, also relativ knapp unterhalb der Trägeroberseite, hat den Sinn, dass so die von dem Heizelement nach unten abgegebene Wärme lateral verteilt werden kann. Somit wird diese Wärme also lateral und zur Seite hin in die Bereiche der Trägeroberseite oder des oberen Bereichs des Trägers geleitet, wo die Trägeroberseite zwischen zwei benachbarten Heizelementen liegt. Hier ist die Temperatur der Trägeroberseite schon deutlich geringer als direkt unterhalb des Heizelements oder in unmittelbarer Nähe dazu, insbesondere mit einem Abstand von 1 mm oder weniger. Somit kann hier die seitlich weitergeleitete Wärme von den Wärmeverteilmitteln wieder nach oben abgegeben werden, so dass sie durch die dünne Schicht an Wärmedämm-Material oberhalb der Wärmeverteilmittel hindurchgeht und nach oben abstrahlen kann. Dies ist dann überwiegend in den Bereichen zwischen zwei benachbarten Heizelementen. Somit strahlt diese Wärme in dieselbe Richtung wie auch das Heizelement. Dieser Anteil ist vorhersehbar signifikant geringer als derjenige der Heizelemente selbst, beispielsweise beträgt er nur 5% bis 20% davon. Dennoch wird die gesamte nach oben gestrahlte Wärmeenergie dadurch größer, was die Heizwirkung der Strahlungsheizeinrichtung nach oben verbessert. Des Weiteren wird dadurch zwangsläufig weniger Wärme nach unten in den gesamten Träger abgegeben bzw. es tritt weniger Wärme aus dem Träger nach unten und zur Seite aus, so dass der vorgenannte Effekt der Erwärmung nach unten in ein Kochfeldgehäuse hinein verringert wird. Somit wird mit der Erfindung ein doppelter Vorteil erreicht.The invention with the arrangement of the heat distribution means or the heat distributor in the carrier below the carrier top at a small distance thereto, i.e. relatively just below the carrier top, means that the heat emitted downwards by the heating element can be distributed laterally. Thus, this heat is conducted laterally and laterally into the areas of the carrier top or the upper area of the carrier where the carrier top lies between two adjacent heating elements. Here the temperature of the carrier top is already significantly lower than directly below the heating element or in the immediate vicinity of it, in particular at a distance of 1 mm or less. In this way, the laterally conducted heat can be released upwards again by the heat distribution means, so that it passes through the thin layer of thermal insulation material above the heat distribution means and can radiate upwards. This is then predominantly in the areas between two adjacent heating elements. Thus, this heat radiates in the same direction as does the heating element. This proportion is predictably significantly less than that of the heating elements themselves, e.g. only 5% to 20% thereof. Nevertheless, the total heat energy radiated upwards thereby increases, which improves the heating effect of the radiant heating device upwards. Furthermore, as a result, less heat is inevitably released downwards into the entire support or less heat escapes from the support downwards and to the side, so that the aforementioned effect of heating downwards into a cooktop housing is reduced. A double advantage is thus achieved with the invention.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Wärmeverteilmittel Metall auf oder bestehen vollständig aus Metall. Dazu können sie bevorzugt Eisen oder Stahl aufweisen, da dies gute Wärmeleiter sind, alternativ Aluminium, da dies ein noch besserer Wärmeleiter ist. Um Korrosion vorzubeugen und um eine langanhaltende Stabilität des Aufbaus zu erreichen, können die Wärmeverteilmittel Edelstahl aufweisen oder ganz aus Edelstahl bestehen. Hierfür bietet sich ein vollständig korrosionsbeständiger Edelstahl an. Andere Eigenschaften einer Oberflächengüte sind weniger bedeutsam. Aluminium ist durch die Oxidschicht nochmals besser geschützt. Weitere Materialien wie Kupfer oder Nickel sind auch verwendbar. Darüber hinaus ist es durchaus möglich, Keramik wie SiC oder Bornitrit oder Keramikgewebe bspw. aus SiC Fasern oder Bornitrit einzusetzen, ebenfalls sogenannte Tyranno-Fasern.In an advantageous embodiment of the invention, the heat distribution means have metal or consist entirely of metal. For this purpose, they can preferably have iron or steel, since these are good heat conductors, alternatively aluminum, since this is an even better heat conductor. In order to prevent corrosion and to achieve long-lasting stability of the structure, the heat distribution means can have stainless steel or consist entirely of stainless steel. A completely corrosion-resistant stainless steel is ideal for this. Other properties of a surface finish are less important. Aluminum is even better protected by the oxide layer. Other materials such as copper or nickel can also be used. In addition, it is entirely possible to use ceramics such as SiC or boron nitrite or ceramic fabrics, for example made from SiC fibers or boron nitrite, also so-called tyranno fibers.

In Ausgestaltung der Erfindung können die Wärmeverteilmittel eine Dicke von 0,1 mm bis 3 mm aufweisen, vorteilhaft von 1 mm bis 2 mm. Diese Dicke gilt besonders vorteilhaft in Richtung senkrecht zur Fläche der Trägeroberseite. Anders ausgedrückt können die Wärmeverteilmittel eine Dicke zwischen 0,5% und 15% des gesamten Trägers aufweisen, vorteilhaft zwischen 3% und 10%. Vor allem sollten sie deutlich näher an der Trägeroberseite als an einer Trägerunterseite liegen, so dass eine Wärmedämmung nach unten auf alle Fälle noch ausreichend gut ist.In an embodiment of the invention, the heat distribution means can have a thickness of 0.1 mm to 3 mm, advantageously 1 mm to 2 mm. This thickness is particularly advantageous in the direction perpendicular to the surface of the carrier top. In other words, the heat dissipation means can have a thickness of between 0.5% and 15% of the total support, advantageously between 3% and 10%. Above all, they should be much closer to the top of the beam than to the underside of the beam, so that thermal insulation underneath is still adequate in any case.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Wärmeverteilmittel keine vollständig geschlossene Wärmeverteilfläche aufweisen. Dies bedeutet, dass sie selbst nicht vollständig geschlossen sind bzw. vorteilhaft in sich und somit in der Wärmeverteilfläche Unterbrechungen aufweisen können. Diese Unterbrechungen bilden wiederum Unterbrechungsflächen, und in diesen Unterbrechungsflächen sollten weder die Wärmeverteilmittel noch Wärmeverteil-Material vorgesehen sein. Vielmehr ist es vorteilhaft, wenn auch in den Unterbrechungsflächen Wärmedämm-Material vorgesehen ist, vor allem um eine stabile Integrität des Trägers erreichen zu können. Dann geht das Wärmedämm-Material nämlich sozusagen durch die Wärmeverteilmittel hindurch. Dabei kann in nochmaliger Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Summe der Unterbrechungsflächen der Wärmeverteilmittel größer ist als 50% der von den Wärmeverteilmitteln insgesamt aufgespannten Wärmeverteilfläche. Unter Umständen kann sogar vorgesehen sein, dass die Summe der Unterbrechungsflächen größer ist als 70% der von den Wärmeverteilmitteln insgesamt aufgespannten Wärmeverteilfläche. Dies bedeutet wiederum, dass das Wärmeverteil-Material auf maximal der Hälfte, vorteilhaft auf maximal 30%, der Wärmeverteilfläche vorgesehen ist. Somit unterbrechen die Wärmeverteilmittel sozusagen den flächigen Aufbau des Trägers aus dem Wärmedämm-Material nur zum Teil und bewirken damit eine gute strukturelle Integrität des Trägers und Erhalt von dessen wärmedämmenden Eigenschaften.In a development of the invention, it can be provided that the heat distribution means do not have a completely closed heat distribution surface. This means that they themselves are not completely closed or can advantageously have interruptions in themselves and thus in the heat distribution surface. These interruptions in turn form areas of interruption, and neither the heat spreading means nor the heat spreading material should be provided in these interruption areas. Rather, it is advantageous if thermal insulation material is also provided in the interruption areas, primarily in order to be able to achieve stable integrity of the carrier. Then the thermal insulation material goes through the heat distribution means, so to speak. It can be provided in a further development of the invention that the sum of the interruption areas of the heat part average is greater than 50% of the total heat distribution surface spanned by the heat distribution means. Under certain circumstances it can even be provided that the sum of the interruption areas is greater than 70% of the total heat distribution area spanned by the heat distribution means. This in turn means that the heat distribution material is provided on a maximum of half, advantageously a maximum of 30%, of the heat distribution surface. Thus, the heat distribution means only partially interrupt the planar structure of the carrier made of the thermal insulation material, so to speak, and thus bring about good structural integrity of the carrier and retention of its thermal insulation properties.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Wärmeverteilmittel als ein Geflecht, als ein Gitter, als ein Gelege oder als ein Gewebe ausgebildet. Sie können jeweils aus länglichen Wärmeleitelementen bestehen, die das Geflecht, das Gitter, das Gelege oder das Gewebe bilden. Diese länglichen Wärmeleitelemente, beispielsweise nach Art von Drähten aus Metall, können lose miteinander verbunden sein bzw. sie können eine innere Bewegbarkeit relativ zueinander aufweisen. Gerade bei den genannten Ausgestaltungen ist dies gut möglich. Der Vorteil hierbei liegt darin, dass eine Ausdehnung aufgrund starker Erwärmung, im Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung auf Temperaturen von über 600°C oder sogar über 700°C, keine Spannungen in den Wärmeverteilmitteln bewirkt aufgrund der inneren Bewegbarkeit. Die einzelnen Wärmeleitelemente dehnen sich dann etwas aus und die gesamten Wärmeverteilmittel spannen eine etwas größere Wärmeverteilfläche auf. Nach Abkühlen können sie sich auch wieder zusammenziehen. Die vorgenannten Unterbrechungsflächen verändern ihre Größe und Anordnung auch nur geringfügig, so dass die strukturelle Integrität des Trägers möglichst gewahrt bleibt. Aufgrund der vorgenannten relativ geringen Dicke der Wärmeverteilmittel ändern sie sich in Dickenrichtung, insbesondere in Richtung senkrecht zur Fläche der Trägeroberseite, nur unmerklich. Somit wird in dieser Richtung der Träger von ihnen nicht schädlich auseinandergedrückt.In an advantageous embodiment of the invention, the heat distribution means are designed as a mesh, as a lattice, as a scrim or as a woven fabric. They can each consist of elongate heat-conducting elements that form the mesh, the grid, the scrim or the fabric. These elongated heat-conducting elements, for example in the form of metal wires, can be loosely connected to one another or they can have internal mobility relative to one another. This is easily possible, particularly in the case of the configurations mentioned. The advantage here is that expansion due to strong heating, during operation of the radiant heating device to temperatures of over 600° C. or even over 700° C., does not cause any stresses in the heat distribution means due to the internal mobility. The individual heat-conducting elements then expand somewhat and the entire heat-distribution means span a somewhat larger heat-distribution surface. After cooling, they can also contract again. The aforementioned interruption areas change their size and arrangement only slightly, so that the structural integrity of the carrier is preserved as far as possible. Due to the aforementioned relatively small thickness of the heat distribution means, they change only imperceptibly in the direction of thickness, in particular in the direction perpendicular to the surface of the carrier top. Thus, in this direction, the wearer is not detrimentally pushed apart by them.

Bevorzugt sind die Wärmeverteilmittel in sich formstabil und/oder eigenstabil ausgebildet. Dies macht ihre Handhabung vor der Herstellung der gesamten Strahlungsheizeinrichtung einfacher und praktikabler. Vor allem auch die Herstellung selbst kann damit erleichtert werden.The heat distribution means are preferably designed to be dimensionally stable and/or intrinsically stable. This makes their handling prior to the manufacture of the entire radiant heater easier and more practical. Above all, the production itself can also be facilitated in this way.

Besonders bevorzugt sind die Wärmeverteilmittel als Gitter ausgebildet mit sich kreuzenden und länglichen Wärmeleitelementen. Diese Wärmeleitelemente können sich in einem Winkel von etwa 90° kreuzen. Für die vorgenannten Eigenschaften der inneren Bewegbarkeit relativ zueinander einerseits und der Formstabilität andererseits können die Wärmeleitelemente an Kontaktpunkten, also dort, wo sich zwei Wärmeleitelemente berühren, formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Dabei sollten sie aber nicht materialschlüssig miteinander verbunden sein. So können sie sich bei Ausdehnung aufgrund starker Erwärmung, vor allem wenn diese möglicherweise nicht homogen erfolgt, jeweils im benötigten Maß ausdehnen. Eine Gitterstruktur wird hierfür als sehr vorteilhaft angesehen im Rahmen der Erfindung, vor allem weil zwei aneinander anliegende Wärmeleitelemente jeweils in entgegengesetzte Richtung auseinandergebogen sein können.The heat distribution means are particularly preferably designed as a grid with intersecting and elongate heat conducting elements. These heat-conducting elements can cross at an angle of about 90°. For the aforementioned properties of internal mobility relative to one another on the one hand and dimensional stability on the other hand, the heat-conducting elements can be positively and/or non-positively connected to one another at contact points, i.e. where two heat-conducting elements touch. However, they should not be materially connected to one another. In the event of expansion due to strong heating, especially if this may not occur homogeneously, they can expand to the required extent. A lattice structure is considered to be very advantageous for this purpose within the scope of the invention, primarily because two heat-conducting elements that are in contact with one another can each be bent apart in opposite directions.

Insgesamt verläuft das Wärmeverteilmittel vorteilhaft in einer Ebene, und zwar parallel zur Trägeroberfläche. Besonders vorteilhaft sind auch nur in einer einzigen Ebene oder Lage ein oder mehrere Wärmeverteilmittel vorgesehen, und nicht in mehreren Ebenen im Träger verteilt.Overall, the heat distribution means advantageously runs in one plane, specifically parallel to the carrier surface. One or more heat distribution means are also particularly advantageously provided only in a single plane or layer, and not distributed in several planes in the carrier.

Gerade für die vorgenannten länglichen Wärmeleitelemente kann vorteilhaft gelten, dass ihr Durchmesser oder ihre Breite zwischen 5% und 30% des Abstands zweier benachbarter Wärmeleitelemente beträgt, insbesondere wenn diese Wärmeleitelemente direkt benachbart zueinander sind. So kann auch das vorgenannte Ziel erreicht werden, dass die Summe der Unterbrechungsflächen zwischen den Wärmeleitelementen größer oder sogar deutlich größer ist als die Hälfte der insgesamt von den Wärmeverteilmitteln aufgespannten Wärmeverteilfläche.Especially for the aforementioned elongate heat-conducting elements, it can advantageously apply that their diameter or their width is between 5% and 30% of the distance between two adjacent heat-conducting elements, in particular if these heat-conducting elements are directly adjacent to one another. In this way, the above-mentioned goal can also be achieved that the sum of the areas of interruption between the heat-conducting elements is larger or even significantly larger than half of the total heat-distribution area spanned by the heat-distribution means.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Trägermaterial bzw. kann der Träger oberhalb der Wärmeverteilmittel und unterhalb der Wärmeverteilmittel durchgehend miteinander verbunden sein. Dies bedeutet, dass Trägermaterial durch die vorgenannten Unterbrechungen hindurch miteinander verbunden ist. Somit verläuft das Trägermaterial durch diese Unterbrechungen hindurch und bewirkt eben, dass der gesamte Träger in sich stabil ist und somit die strukturelle Integrität erhalten bleibt, insbesondere auch beim Betrieb der Strahlungsheizeinrichtung mit Aufheizen der Wärmeverteilmittel und deren dadurch folgender Ausdehnung.In a further embodiment of the invention, the carrier material or the carrier can be continuously connected to one another above the heat distribution means and below the heat distribution means. This means that carrier material is connected to one another through the aforementioned interruptions. The carrier material thus runs through these interruptions and ensures that the entire carrier is inherently stable and thus the structural integrity is retained, especially during operation of the radiant heating device with heating of the heat distribution means and their subsequent expansion.

Für das Heizelement kann eine Befestigung vorgesehen sein, so dass es zumindest teilweise in den Träger bzw. in die Trägeroberfläche eingebettet ist. Dazu kann das Heizelement besonders vorteilhaft unten bzw. an der Unterseite oder an der Unterkante Haltefüße aufweisen, die nach unten abstehen. Diese Haltefüße sind in den Träger bzw. in die Trägeroberfläche eingebettet, insbesondere bei der Herstellung der Strahlungsheizeinrichtung eingedrückt oder eingesteckt. Dies ist aus dem Stand der Technik bekannt. Falls diese Haltefüße nahe oder sehr nahe an die Wärmeverteilmittel reichen können, und wenn diese aus Metall bestehen, so ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Wärmeverteilmittel oder die Haltefüße eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweisen, zumindest an der Seite zum Heizelement hin. Dies könnte beispielsweise eine Glasschicht, eine Emailleschicht bzw. Keramikschicht oder eine Lackschicht sein, die ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen. Allgemein können das mindestens eine Heizelement bzw. dessen Haltefüße und die Wärmeverteilmittel gegeneinander elektrisch isoliert sein, vorzugsweise mittels einer genannten elektrisch isolierenden Beschichtung.A fastening can be provided for the heating element, so that it is at least partially embedded in the carrier or in the carrier surface. For this purpose, the heating element can particularly advantageously have holding feet at the bottom or on the underside or on the lower edge, which protrude downwards. These holding feet are embedded in the carrier or in the carrier surface, in particular pressed or inserted during the production of the radiant heating device. This is known from the prior art. If these holding feet can reach close or very close to the heat distribution means, and if these are made of metal, it is advantageously provided that the heat distribution means or the holding feet have an electrically insulating coating, at least on the side facing the heating element. This could be, for example, a glass layer, an enamel layer or a ceramic layer or a lacquer layer that has sufficient temperature resistance. In general, the at least one heating element or its holding feet and the heat distribution means can be electrically insulated from one another, preferably by means of an electrically insulating coating mentioned.

Vorteilhaft weist der Träger eine erste Schicht aus Wärmedämm-Material und eine zweite Schicht aus Wärmedämm-Material auf, die fest miteinander verbunden sind. Die gedachte Trennfläche zwischen den beiden Schichten verläuft parallel zur Trägeroberfläche. Zwischen den beiden Schichten sind die Wärmeverteilmittel angeordnet und somit fest in den Träger eingebettet. Zumindest diejenige Schicht der beiden Schichten, die die Trägeroberseite bildet oder aufweist, weist vorteilhaft im Wesentlichen gleichbleibende Dicke auf.Advantageously, the support has a first layer of thermal insulation material and a second layer of thermal insulation material, which are firmly connected to one another. The imaginary interface between the two layers runs parallel to the carrier surface. The heat distribution means are arranged between the two layers and are thus firmly embedded in the carrier. At least that layer of the two layers that forms or has the top side of the carrier advantageously has a substantially constant thickness.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer zuvor beschriebenen Strahlungsheizeinrichtung sieht vor, dass eine erste Schicht von Wärmedämm-Material für den Träger bereitgestellt wird. Das Wärmedämm-Material kann unverdichtet, teilverdichtet oder fertig verdichtet sein. Auf diese erste Schicht von Wärmedämm-Material werden dann die Wärmeverteilmittel aufgebracht oder aufgelegt. Sie können dabei befestigt werden, beispielsweise auch durch Kleber odgl., dies muss aber nicht sein. Anschließend wird eine weitere zweite Schicht von Wärmedämm-Material für den Träger auf die vorhandene erste Schicht und auf die Wärmeverteilmittel aufgebracht. Auch für die zweite Schicht kann unverdichtetes, teilverdichtetes oder weitgehend bzw. vollständig verdichtetes Wärmedämm-Material verwendet werden. Danach wird das Wärmedämm-Material noch einmal verpresst bzw. werden die beiden Schichten zusammengepresst, um so den gesamten Träger zu bilden. Sollten beide Schichten bereits teilweise oder weitgehend oder sogar vollständig vorgepresst sein, so sollten sie mit einem geeigneten Kleber miteinander und mit den integrierten Wärmeverteilmitteln verklebt werden, damit der Träger stabil hält. Anschließend kann das mindestens eine Heizelement an der Trägeroberseite befestigt werden, beispielsweise durch Einstecken mittels von einer Unterkante abstehenden Haltefüßen. Wie zuvor ausgeführt worden ist, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Schicht von Wärmedämm-Material noch nicht vollständig verpresst ist, insbesondere unverpresst ist. So können die aufgelegten Wärmeverteilmittel zumindest etwas in das lose Wärmedämm-Material einsinken, was ein Verpressen des gesamten Trägers erleichtert und das Ergebnis verbessert. Vor allem wenn dann auch noch die zweite Schicht von Wärmedämm-Material lose aufgebracht wird, also ohne teilweise oder vollständig verpresst zu sein, kann der gesamte Träger mit integrierten Wärmeverteilmitteln besonders gut und in sich stabil hergestellt werden.A method according to the invention for producing a radiant heating device as described above provides that a first layer of thermal insulation material is provided for the carrier. The thermal insulation material can be uncompacted, partially compacted or fully compacted. The heat distribution means are then applied or laid onto this first layer of thermal insulation material. You can be attached, for example by glue or the like. But this does not have to be the case. A further second layer of thermal insulation material for the carrier is then applied to the existing first layer and to the heat distribution means. Non-compacted, partially compacted or largely or completely compacted thermal insulation material can also be used for the second layer. Then the thermal insulation material is pressed again or the two layers are pressed together in order to form the entire carrier. If both layers are already partially or largely or even completely pre-pressed, they should be glued to each other and to the integrated heat distribution means with a suitable adhesive so that the carrier is stable. The at least one heating element can then be attached to the upper side of the carrier, for example by plugging in by means of holding feet protruding from a lower edge. As has been explained above, it can be provided in a further embodiment of the invention that the first layer of thermal insulation material is not yet fully pressed, in particular is not pressed. In this way, the applied heat distribution means can sink at least somewhat into the loose thermal insulation material, which makes it easier to press the entire carrier and improves the result. Especially if the second layer of thermal insulation material is then also applied loosely, ie without being partially or completely pressed, the entire carrier with integrated heat distribution means can be produced particularly well and in a stable manner.

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Schicht von Wärmedämm-Material mindestens teilverpresst, vorzugsweise um mindestens 30% bis 70% der Dicke zu erreichen, die das lose aufgeschüttete Material aufweist. Dann werden die Wärmeverteilmittel aufgebacht oder aufgelegt. Anschließend wird die zweite Schicht von Wärmedämm-Material aufgebracht, vorteilhaft in ähnlichem Maß vorverdichtet wie für die erste Schicht zuvor beschrieben worden ist, alternativ unverdichtet. Dann kann der gesamte Träger mit darin eingebetteten Wärmeverteilmitteln verpresst werden.In an alternative embodiment of the invention, the first layer of thermal insulation material is at least partially pressed, preferably in order to achieve at least 30% to 70% of the thickness that the loosely heaped material has. Then the heat distribution means are brought up or laid on. The second layer of thermal insulation material is then applied, advantageously pre-compacted to a similar extent as has been described above for the first layer, alternatively uncompacted. The entire carrier can then be pressed with the heat distribution means embedded therein.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features emerge from the claims, the description and the drawings, with the individual features being implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other areas and are advantageous and protectable in their own right Designs may represent for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections and subheadings does not limit the general validity of the statements made thereunder.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit einer erfindungsgemäßen Strahlungsheizeinrichtung,
2 eine Draufsicht auf die Strahlungsheizeinrichtung aus 1,
3 eine alternative Ausgestaltung einer Strahlungsheizeinrichtung mit anders ausgebildetem Träger,
4 eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Wärmeverteilers mit Schlitzen in einer dünnen Platte,
5 eine Draufsicht auf einen alternativ ausgestalteten Wärmeverteiler als Gitter aus rechtwinklig zueinander verlaufenden Drähten,
6 eine Schnittdarstellung durch das Gitter des Wärmeverteilers aus 5 und
7 eine Schnittdarstellung ähnlich 6 durch einen Wärmeverteiler als Gitter, der mit Flachdrähten ausgebildet ist.

Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:

1 a section through a hob according to the invention with a radiant heating device according to the invention,
2 a plan view of the radiant heater 1 ,
3 an alternative embodiment of a radiant heating device with a differently designed carrier,
4 a plan view of a first embodiment of a heat spreader according to the invention with slots in a thin plate,
5 a plan view of an alternatively designed heat spreader as a grid of wires running at right angles to one another,
6 A sectional view through the grid of the heat spreader 5 and
7 similar to a sectional view 6 by a heat spreader as a grid formed with flat wires.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

In der 1 ist eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines Kochfelds 11 dargestellt. Das Kochfeld 11 weist eine Kochfeldplatte 12 mit einer Unterseite 13 auf. An diese Unterseite 13 ist eine erfindungsgemäße Strahlungsheizeinrichtung 15 angedrückt. Vorteilhaft befinden sich unter der Kochfeldplatte 12 des Kochfelds 11 noch weitere Heizeinrichtungen bzw. Strahlungsheizeinrichtungen desselben Typs und der derselben Ausgestaltung.In the 1 a sectional view through a part of a hob 11 is shown. The hob 11 has a hob plate 12 with an underside 13 . A radiant heating device 15 according to the invention is pressed onto this underside 13 . Beneath the hob plate 12 of the hob 11 there are advantageously further heating devices or radiant heating devices of the same type and of the same design.

Die Strahlungsheizeinrichtung 15 weist eine Blechschale 17 auf mit Boden und hochgezogenem Rand, in der sich ein Isolierrand 19 auf einem Träger 21 befindet. Isolierrand 19 und Träger 21 sind jeweils aus einem eingangs beschriebenen Wärmedämm-Material ausgebildet, vorteilhaft faserfrei. Dessen Wärmeleitfähigkeit kann bei weniger als 1 W/(m*k) liegen. Die beiden Teile sind gegeneinander gepresst, und insbesondere der Isolierrand 19 weist eine ausreichend hohe Festigkeit auf, damit die Strahlungsheizeinrichtung 15 von unten gegen die Unterseite 13 der Kochfeldplatte 12 angedrückt werden kann.The radiant heating device 15 has a sheet metal shell 17 with a bottom and a raised edge, in which an insulating edge 19 is located on a carrier 21 . Insulating edge 19 and carrier 21 are each formed from a thermal insulation material described above, advantageously fiber-free. Its thermal conductivity can be less than 1 W/(m*k). The two parts are pressed against each other, and the insulating edge 19 in particular has a sufficiently high strength so that the radiant heating device 15 can be pressed from below against the underside 13 of the hob plate 12 .

Der Träger 21 ist als eine Art dicke Scheibe ausgebildet mit einer weitgehend oder im Wesentlichen ebenen Trägeroberseite 23. Parallel dazu verläuft eine Trägerunterseite 24, mit der der Träger 21 auf dem Boden der Blechschale 17 aufliegt.The carrier 21 is designed as a type of thick disc with a largely or essentially flat carrier top 23. A carrier underside 24 runs parallel thereto, with which the carrier 21 rests on the bottom of the sheet metal shell 17.

An der Trägeroberseite 23 ist ein eingangs beschriebenes längliches Heizelement 27 angeordnet, das bandförmig ausgebildet ist mit einer Dicke von etwa 0,05 mm und einer Höhe von beispielsweise 3 mm. Der Verlauf des Heizelements 27 auf dem Träger 21 kann aus der Draufsicht der 2 ersehen werden, insbesondere ist es eine Art Mischung aus konzentrischem und mäanderförmigem Verlauf. Das Heizelement 27 ragt mit Anschlussenden 30a und 30b durch den Isolierrand 19 hindurch nach außen, um elektrisch kontaktiert werden zu können. Dies ist eine Ausbildung wie im Stand der Technik bekannt.An elongate heating element 27 as described above is arranged on the carrier top 23 and is designed in the form of a strip with a thickness of approximately 0.05 mm and a height of, for example, 3 mm. The course of the heating element 27 on the carrier 21 can be seen from the top view of FIG 2 be seen, in particular it is a kind of mixture of concentric and meandering course. The heating element 27 projects outwards through the insulating edge 19 with connection ends 30a and 30b in order to be able to be electrically contacted. This is a configuration known in the prior art.

Innerhalb des Trägers 21 ist erfindungsgemäß ein flacher und flächiger Wärmeverteiler 33 als zuvor beschriebenes Wärmeverteilmittel angeordnet. In der Schnittdarstellung der 1 ist zu ersehen, dass der Wärmeverteiler 33 erheblich näher an der Trägeroberseite 23 als an der Trägerunterseite 24 liegt. Beträgt die Dicke des Trägers 21 beispielsweise etwa 12 mm bis 15 mm, so kann der Abstand des Wärmeverteilers 33 zur Trägeroberseite 23 etwa 2 mm bis 3 mm betragen, an sich aber auch weniger, theoretisch auch nur bis zu 0,2 mm. Die Dicke des Wärmedämm-Materials des Trägers 21 oberhalb des Wärmeverteilers 33 ist also erheblich geringer als die Dicke darunter, beispielsweise um den Faktor 3 bis 10.According to the invention, a flat and planar heat distributor 33 is arranged within the carrier 21 as the previously described heat distribution means. In the sectional view of the 1 it can be seen that the heat spreader 33 is significantly closer to the carrier top 23 than to the carrier bottom 24 . If the thickness of the carrier 21 is, for example, about 12 mm to 15 mm, the distance between the heat spreader 33 and the carrier top 23 can be about 2 mm to 3 mm, but actually less, theoretically only up to 0.2 mm. The thickness of the thermal insulation material of the carrier 21 above the heat spreader 33 is therefore considerably less than the thickness below it, for example by a factor of 3 to 10.

Des Weiteren kann ersehen werden, dass der Wärmeverteiler 33 in horizontaler Richtung gesehen sogar etwas unterhalb des Heizelements 27 hervorsteht bzw. dieses nach außen überragt. Dies ist auch aus dem gestrichelten Verlauf in der Draufsicht der 2 zu erkennen. Insbesondere kann der Wärmeverteiler 33 nahezu unter der gesamten Trägeroberseite 23 verlaufen, die innerhalb des Isolierrands 19 freiliegt. So kann Wärme, die der Wärmeverteiler 33 innerhalb des Trägers 21 vom Heizelement 27 aufgenommen hat, in die Fläche, also in horizontaler Richtung, verteilt werden und dann wieder nach oben abgestrahlt werden in Richtung hin zur Kochfeldplatte 12. Unterhalb des dicken Isolierrands 19 würde dies erkennbar keinen Sinn mehr machen.Furthermore, it can be seen that the heat spreader 33 even protrudes slightly below the heating element 27 or protrudes outwards when viewed in the horizontal direction. This is also evident from the dashed gradient in the plan view of the 2 to recognize. In particular, the heat spreader 33 may extend under almost all of the carrier top 23 exposed within the insulating rim 19 . In this way, heat that the heat distributor 33 has absorbed from the heating element 27 within the carrier 21 can be distributed over the surface, i.e. in the horizontal direction, and then radiated upwards again in the direction of the hob plate 12. This would be below the thick insulating edge 19 obviously no longer make sense.

Aus der Draufsicht der 2 ist deutlich und gut zu erkennen, dass die flächige Ausgestaltung des Wärmeverteilers 33 unterhalb des Heizelements 27, das entlang seiner Bahnen verläuft, bewirkt, dass es flächenmäßig einen großen Anteil gibt, insbesondere mehr als 70% oder sogar mehr als 80%, zu dem die Fläche der Trägeroberseite 23 oberhalb des Wärmeverteilers 33 nicht direkt von dem Heizelement 27 bedeckt und somit abgeschirmt ist. Dadurch wird der eingangs genannte Effekt sehr gut erreicht, dass von dem Heizelement 27 nach unten in den Träger 21 hinein abgegebene Wärme von dem knapp darunter angeordnetem Wärmeverteiler 33 aufgenommen wird. Diese Wärme wird vom Heizelement 27 ohnehin nach unten abgegeben. Dann wird die Wärme von dem Wärmeverteiler 33 in horizontaler Richtung verteilt, insbesondere über seine ganze Fläche und in etwa gleichmäßig, und dann wiederum nach oben abgegeben. Dabei muss diese Wärme zwar erneut durch die dünne Schicht von Wärmedämm-Material darüber gehen, aber aufgrund dessen geringer Dicke ist dies gut möglich. Die Wärme verteilt sich hauptsächlich im Material des Wärmeverteilers 33 selbst und nicht im Wärmedämm-Material des Trägers 21. Dabei wird die Wärme natürlich nur dort nach oben abgegeben, wo nicht direkt darüber ein Teil des Heizelements 27 verläuft. Gemäß der Draufsicht der 2 verbleiben aber genügend viele kleine Flächen, beispielsweise zwischen zwei benachbarten Heizelementen oder Bahnen des Heizelements 27, damit der Wärmeverteiler 33 dazwischen nach oben Wärme abgeben bzw. abstrahlen kann. Dadurch wird der eingangs erläuterte Effekt erreicht, dass insgesamt mehr Wärme nach oben abgegeben bzw. abgestrahlt wird. Des Weiteren wird diese Wärme dann auch nicht nach unten in den Träger 21 und in das Kochfeld 11 hinein abgegeben. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung.From the top view of 2 it is clear and easy to see that the planar design of the heat distributor 33 below the heating element 27, which runs along its paths, means that there is a large proportion of the area, in particular more than 70% or even more than 80%, to which the Surface of the carrier top 23 above the heat spreader 33 is not directly covered by the heating element 27 and is thus shielded. As a result, the effect mentioned at the outset is achieved very well, in that heat emitted by the heating element 27 downwards into the carrier 21 is absorbed by the heat distributor 33 arranged just below. This heat is emitted downwards by the heating element 27 anyway. Then, the heat from the heat spreader 33 is distributed in the horizontal direction, particularly over its entire surface and approximately uniformly, and then released upward again. This heat has to go through the thin layer of thermal insulation material again, but this is easily possible due to its low thickness. The heat is mainly distributed in the material of the heat distributor 33 itself and not in the thermal insulation material of the carrier 21. The heat is of course only given off upwards where a part of the heating element 27 does not run directly above it. According to the top view of 2 however, a sufficient number of small areas remain, for example between two adjacent heating elements or tracks of the heating element 27, so that the heat distributor 33 can emit or radiate heat upwards between them. As a result, the effect explained at the outset is achieved that overall more heat is given off or radiated upwards. Furthermore, this heat is then also not emitted downwards into the support 21 and into the hob 11 . This is another advantage of the invention.

In der 3 ist dargestellt, wie bei einer Strahlungsheizeinrichtung 115 ein Träger 121 nicht einteilig und integral mit darin integriertem Wärmeverteiler 133 gebildet ist, sondern aus einem Oberteil 122a und einem Unterteil 122b besteht. Zwischen diesen beiden ist eine deutliche Trennung erkennbar, und genau dazwischen verläuft auch der Wärmeverteiler 133. Entweder können Oberteil 122a und Unterteil 122b fertig als Halbzeuge hergestellt werden, also auch fertig verpresst werden, und dann mit dem Wärmeverteiler 133 dazwischen in eine Blechschale entsprechend 1 eingelegt werden, oder zuvor verklebt werden mit dem Wärmeverteiler 133 dazwischen. Alternativ können sie nur teilverpresst vorgefertigt werden, und dann mit dem Wärmeverteiler 133 zwischen ihnen endgültig verpresst werden, so dass sie bereits als separates Teil in sich stabil miteinander verbunden sind. Als nochmals weitere Alternative können sie aus losem Schüttgut gleich mit eingelegtem Wärmeverteiler 133 verpresst werden, wodurch eine integrale Festigkeit maximiert werden kann. Dies ist auch eingangs erläutert worden.In the 3 It is shown how, in the case of a radiant heating device 115, a carrier 121 is not formed in one piece and integrally with a heat distributor 133 integrated therein, but consists of an upper part 122a and a lower part 122b. A clear separation can be seen between these two, and the heat spreader 133 runs exactly in between. Either the upper part 122a and lower part 122b can be manufactured as semi-finished products, i.e. can also be pressed ready, and then with the heat spreader 133 in between in a sheet metal shell accordingly 1 inserted, or previously glued with the heat spreader 133 in between. Alternatively, they can be prefabricated only partially pressed, and then finally pressed between them with the heat spreader 133, so that they are already connected to one another in a stable manner as a separate part. As yet another alternative, they can be pressed from loose bulk material with the heat spreader 133 in place, thereby maximizing integral strength. This has also been explained at the outset.

Aus der 3 ist auch zu ersehen, dass bei dem hier dargestellten Heizelement 127 Haltefüße 128 nach unten abstehen und vollständig in dem Träger 121 bzw. in das Oberteil 122 eingesteckt sind. Die Länge der Haltefüße 128 kann in etwa so groß sein wie die Höhe des Heizelements 127 selbst, vorteilhaft etwas geringer sein, beispielsweise also etwa 2 mm bis 3 mm betragen. Es ist von Vorteil, wenn die Haltefüße 128 den Wärmeverteiler 133 nicht berühren, wobei ein Abstand gering sein könnte und sollte. Vorteilhaft ist der Wärmeverteiler 133 aus eingangs genanntem Metall gefertigt, insbesondere aus Aluminium oder Edelstahl mit jeweils hoher bekannter Wärmeleitfähigkeit von etwa 200 W/(m*K) oder 20 W/(m*K). Ein direkter Kontakt an die Haltefüße 128 könnte aber zu ungewünschtem Stromfluss und insbesondere zu einem Kurzschluss führen. Abhilfe könnte hier allgemein dadurch geschafft werden, dass das Wärmeverteilmittel bzw. der Wärmeverteiler 133 elektrisch leitfähig beschichtet ist durch eine an sich beliebige Beschichtung, welche beispielsweise eine Oxidschicht sein kann, alternativ eine Emaille- oder Glasschicht. Besser wäre es aber in jedem Fall, den Wärmeverteiler 133 mit geringem Abstand unterhalb der Haltefüße 128 anzuordnen. Der Abstand kann vorteilhaft mindestens 0,1 mm oder 0,2 mm betragen und sollte aber nicht mehr als 2 mm oder gar 3 mm betragen.From the 3 it can also be seen that in the case of the heating element 127 shown here, holding feet 128 protrude downwards and are fully inserted into the carrier 121 or into the upper part 122 . The length of the holding feet 128 can be approximately the same as the height of the heating element 127 itself, advantageously somewhat less, for example approximately 2 mm to 3 mm. It is advantageous if the support feet 128 do not touch the heat spreader 133, although a distance could and should be small. The heat spreader 133 is advantageously made of the metal mentioned at the outset, in particular aluminum or stainless steel, each with a known high thermal conductivity of approximately 200 W/(m*K) or 20 W/(m*K). However, direct contact with the holding feet 128 could lead to an undesired flow of current and in particular to a short circuit. This could be remedied in general by the heat distribution means or the heat distributor 133 being electrically conductively coated with any desired coating, which can be an oxide layer, for example, alternatively an enamel or glass layer. In any case, it would be better to arrange the heat spreader 133 at a small distance below the holding feet 128 . The distance can advantageously be at least 0.1 mm or 0.2 mm and should not be more than 2 mm or even 3 mm.

In der 4 ist eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Wärmeverteilers 233 dargestellt. Der Wärmeverteiler 233 besteht aus einer dünnen Metallplatte 234 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm, bevorzugt aus Aluminium oder Edelstahl. In die Metallplatte 234 sind radial verlaufende Schlitze 235 eingebracht, insbesondere eingestanzt, von denen hier nur einige dargestellt sind. In der Mitte der Halteplatte 234 verbleibt ein zentraler Bereich, um hier auch die Stabilität des Wärmeverteiler 233 zu gewährleisten. Durch die radial verlaufenden Schlitze 235 wird eine Wärmeverteilung in radialer Richtung gut ermöglicht. Des Weiteren kann so versucht werden, eine Ausdehnung des Wärmeverteilers 233 beim Erhitzen im Betrieb einer Strahlungsheizeinrichtung, in der er eingebaut ist, auszugleichen. Dabei ist auch zu beachten, dass die in radialer Richtung verlaufenden sich erweiternden Bereiche der Platte 234 in radialer Richtung nicht zwingend durchgängig sein müssten. Eine Wärmeleitung im Wärmeverteiler wird allgemein nicht über große Entfernungen benötigt für die Funktion der Erfindung, eigentlich reicht eine gute Wärmeleitung über eine Entfernung, die dem Abstand zweier Bahnen des Heizelements 27 entsprechend 2 entspricht.In the 4 a plan view of a first embodiment of a heat spreader 233 according to the invention is shown. The heat spreader 233 consists of a thin metal plate 234 with a thickness of about 0.2 mm, preferably aluminum or stainless steel. In the metal plate 234 radially running slots 235 are introduced, in particular punched, of which only some are shown here. A central area remains in the middle of the holding plate 234 in order to also ensure the stability of the heat spreader 233 here. The radially running slots 235 enable good heat distribution in the radial direction. Furthermore, an attempt can be made in this way to compensate for an expansion of the heat distributor 233 during heating during operation of a radiant heating device in which it is installed. It should also be noted here that the expanding areas of the plate 234 running in the radial direction do not necessarily have to be continuous in the radial direction. Heat conduction in the heat spreader is generally not required over long distances for the function of the invention, in fact good heat conduction is sufficient over a distance equal to the spacing of two traces of heating element 27 2 is equivalent to.

Eine alternative und bevorzugte Ausgestaltung für einen Wärmeverteiler 333 ist der 5 zu entnehmen. Der Wärmeverteiler 333 ist hier als Gitter ausgebildet mit vertikalen Drähten 337a und horizontalen Drähten 337b, sie können aus Edelstahl oder Aluminium bestehen. Wie zuvor beschrieben, können sie auch elektrisch isoliert sein an der Oberfläche oder zumindest an der Oberseite, beispielsweise mit einer Glas-, Keramik- oder Emaille-Schicht. Vorteilhaft sind die Drähte 337a und 337b identisch und als Runddrähte ausgebildet mit einer Dicke von etwa 1 mm. Der Abstand direkt zueinander benachbarter Drähte kann 3 mm oder mehr betragen. Das Gitter des Wärmeverteilers 333 ist erkennbar regelmäßig ausgebildet, die Drähte 337a und 337b kreuzen sich rechtwinklig mit Zwischenräumen 338 dazwischen, die den vorgenannten Unterbrechungen entsprechen. Dabei sind diese Drähte 337a und 337b nicht unlösbar miteinander verbunden oder verschweißt bzw. verklebt. Sie sind nur, wie die 6 im Schnitt zeigt, jeweils als ganz schwache Zickzack-Form gebogen. Dadurch ist der Wärmeverteiler 333 einerseits in sich relativ stabil. So kann er beispielsweise als sehr große Matte hergestellt werden und daraus in passender Größe ausgeschnitten oder ausgestanzt werden. Des Weiteren können sich einzelne Drähte 337a und 337b relativ leicht bzgl. ihrer Länge und auch in ihrer Position zueinander aufgrund thermisch induzierter Ausdehnung bewegen. Dies ist bei der Metallplatte der 4 kaum oder gar nicht möglich.An alternative and preferred embodiment for a heat spreader 333 is that 5 refer to. The heat spreader 333 is designed here as a grid with vertical wires 337a and horizontal wires 337b, they can be made of stainless steel or aluminum. As described above, they can also be electrically insulated on the surface or at least on the top, for example with a glass, ceramic or enamel layer. The wires 337a and 337b are advantageously identical and are designed as round wires with a thickness of approximately 1 mm. The distance between directly adjacent wires can be 3 mm or more. The grid of heat spreader 333 is seen to be regular, wires 337a and 337b crossing at right angles with spaces 338 therebetween corresponding to the aforementioned discontinuities. In this case, these wires 337a and 337b are not permanently connected to one another or welded or bonded. You are just like that 6 shows in section, each bent as a very weak zigzag shape. As a result, the heat spreader 333 is relatively stable in itself. For example, it can be produced as a very large mat and cut or punched out of it in the appropriate size. Furthermore, individual wires 337a and 337b can move relatively easily in their length and also in their position relative to one another due to thermally induced expansion. In the case of the metal plate, this is the 4 hardly or not at all possible.

Die Schnittdarstellung durch den Wärmeverteiler 333 gemäß 6 entspricht einer üblichen Ausgestaltung eines solchen Gitters. Der Abstand zwischen den runden Drähten 337a einerseits und den runden Drähten 337b andererseits ist hier übertrieben groß dargestellt für eine bessere Deutlichkeit. In der Regel liegen sie jeweils aneinander an.The sectional view through the heat spreader 333 according to 6 corresponds to a conventional configuration of such a grid. The distance between the round wires 337a on the one hand and the round wires 337b on the other hand is exaggerated here for better clarity. As a rule, they are in contact with each other.

In der 7 ist eine Schnittdarstellung durch einen weiteren erfindungsgemäßen Wärmeverteiler 433 dargestellt, wobei diese ähnlich zur 6 ist. Hier ist das Gitter allerdings aus Flachdrähten 439a und 439b ausgebildet, wie am Schnitt durch den Flachdraht 439a gut zu ersehen ist. Dadurch kann die Fläche von Zwischenräumen 338 im Gitter des Wärmeverteiler 333 gemäß 5 nochmals etwas reduziert werden, so dass die Gesamtfläche aller Zwischenräume mindestens 50% der Gesamtfläche des Wärmeverteilers 333 beträgt.In the 7 is a sectional view through another inventive heat spreader 433, which is similar to the 6 is. Here, however, the grid is formed from flat wires 439a and 439b, as can be seen clearly from the section through the flat wire 439a. This allows the area of gaps 338 in the grid of the heat spreader 333 according to 5 be reduced again somewhat, so that the total area of all gaps is at least 50% of the total area of the heat spreader 333.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 590315 A2 [0002, 0005]

Claims

Radiant heating device for a hob, with: - a flat support made of thermal insulation material with a top side of the support, - at least one heating element on the top side of the support, wherein the heating element: - is elongate, - is attached to the top side of the support, - runs in tracks in a pattern and thereby spans a heating surface, - is designed for operation with visible radiation, characterized in that: - heat distribution means are arranged in the carrier below the top side of the carrier and in a surface parallel to the top side of the carrier, - the heat distribution means have a minimum distance to the top side of the carrier, the minimum distance is 0.2 mm, - the heat distribution means consist of a heat distribution material with a thermal conductivity of at least 10 W/(m*K), - the heat distribution means span a heat distribution surface and run in this heat distribution surface, - the heat distribution surface covers at least 70% of the the heating surface spanned by at least one heating element.

Radiant heating device claim 1 , characterized in that the heat distribution means have metal or consist entirely of metal, wherein they preferably have iron, in particular have stainless steel or consist of stainless steel.

Radiant heating device claim 1 , characterized in that the heat distributing means have ceramics or consist entirely of ceramics, preferably having SiC or boron nitrite.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat distribution means have a thickness of 0.1 mm to 3 mm, preferably 1 mm to 2 mm.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat distribution means do not have a completely closed heat distribution surface, with the heat distribution means preferably having interruptions in the heat distribution surface spanned by them and the interruptions forming interruption surfaces, with no heat distribution means and no heat distribution material being provided in the interruption surfaces .

Radiant heating device claim 5 , characterized in that the sum of the interruption areas is greater than 50% of the total heat distribution area spanned by the heat distribution means, the sum of the interruption areas preferably being greater than 70% of the total heat distribution area spanned by the heat distribution means.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat distribution means are a mesh, a grid, a fabric or a fabric, which consists of elongate heat-conducting elements which are loosely connected to one another or which have internal mobility relative to one another, with preferably the Heat distribution means are dimensionally stable and/or inherently stable, in particular due to adjacent and opposite bending.

Radiant heating device claim 7 , characterized in that the heat distribution means are designed as a grid with intersecting elongate heat conducting elements, which preferably intersect at an angle of about 90°, with the heat conducting elements in particular being connected to one another in a form-fitting and/or force-fitting manner at contact points, but not in a material-locking manner.

Radiant heating device claim 7 or 8th , characterized in that a diameter or a width of the heat-conducting elements is between 5% and 30% of the distance between two adjacent heat-conducting elements.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier material or the carrier is continuously connected to one another above the heat distribution means and below the heat distribution means, with preferably carrier material through the interruptions claim 5 or 6 runs through the heat-conducting means.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heating element for attachment is at least partially embedded in the support or in the support surface, the heating element preferably being embedded with holding feet protruding downwards.

Radiant heating device claim 11 , characterized in that the at least one heating element or its holding feet and the heat distribution means are electrically insulated from one another, preferably by means of an electrically insulating coating, in particular an electrically insulating coating is applied to the heat distribution means.

Radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier has a 1st layer of thermal insulation material and a 2nd layer of thermal insulation material, which are firmly connected to one another and between which the heat distribution means are arranged, with preferably at least that layer , which forms the carrier top, has a substantially constant thickness.

Method for producing a radiant heating device according to one of the preceding claims, characterized in that - a 1st layer of thermal insulation material is provided for the carrier, - the heat distribution means are applied or placed on the 1st layer of thermal insulation material, - then a further 2nd layer of thermal insulation material for the carrier applied to the other 1st layer and the heat spreading means, thereafter the thermal insulation material is pressed to form the carrier, after which the heating element is attached to the carrier top.

procedure after Claim 14 , characterized in that the heat distribution means are applied or placed on an uncompressed first layer of thermal insulation material.

procedure after claim 15 , characterized in that the second layer of thermal insulation material is applied to the heat distribution means without pressing, and then the entire composite of thermal insulation material is pressed with heat distribution means embedded therein.

procedure after claim 15 , characterized in that - first the 1st layer of thermal insulation material is at least partially compressed, in particular by at least 30% to 70% of the thickness, - then the heat distribution means are applied or laid on, with the thermal insulation material for the 2nd layer then being uncompacted or is applied to the heat distribution means in a pre-compacted manner, - a final pressing of the carrier with the heat distribution means embedded therein then takes place.