DE112004000159T5

DE112004000159T5 - Temperaturempfindliche Einrichtung

Info

Publication number: DE112004000159T5
Application number: DE112004000159T
Authority: DE
Inventors: Stuart Redditch Lamb
Original assignee: Ceramaspeed Ltd
Current assignee: Stylewell Ltd
Priority date: 2003-01-18
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-12-22
Also published as: WO2004066678A1; US20060157473A1; GB0301164D0; ES2264396B1; ES2264396A1; US7193192B2

Abstract

Temperaturempfindliche Einrichtung (14) für einen elektrischen Heizer (2), wobei der Heizer (2) angepasst ist zur Anordnung hinter einer zu beheizenden Fläche und eine schalenförmige Halterung (6) umfasst, in der sich wenigstens ein elektrisches Heizelement (12) befindet, das einen ersten Anschlussabschnitt (12A) und einen zweiten Anschlussabschnitt (12B) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein elektrisches Bauelement (18) umfasst, das einen elektrischen Parameter hat, der sich als Funktion der Temperatur verändert und angepasst ist, um innerhalb des Heizers (2) durch ein langgestrecktes Element (16) gehalten zu werden, das angepasst ist, um an dem Heizer (2) befestigt zu sein und sich wenigstens teilweise über den Heizer (2) von einem Bereich außerhalb von dessen Umfang zu erstrecken, wobei ein elektrisch isolierender Träger (30) an dem langgestreckten Element (16) an einer Stelle außerhalb des Umfangs des Heizers (2) befestigt ist, wobei der Träger (30) eine erste Seitenkante (32) und eine zweite Seitenkante (38) aufweist, die...

Description

Die Erfindung betrifft eine temperaturempfindliche Einrichtung für einen elektrischen Heizer, beispielsweise einen elektrischen Heizer zur Verwendung in einer Kocheinrichtung, wie einer Kochmulde mit einem glaskeramischen Kochfeld. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Heizer, der mit einer solchen temperaturempfindlichen Einrichtung versehen ist.
Es ist allgemein bekannt, eine temperaturempfindliche Einrichtung zur Steuerung des Betriebs eines elektrischen Heizers vorzusehen. Solche ein elektrischer Heizer ist typischerweise angepasst zur Anordnung hinter einer zu heizenden Fläche, wie einem glaskeramischen Kochfeld, und umfasst im Allgemeinen eine schalenförmige Halterung, in der sich wenigstens ein elektrisches Heizelement befindet. Insbesondere umfasst die temperaturempfindliche Einrichtung ein elektrisches Bauelement, das einen elektrischen Parameter aufweist, der sich als Funktion der Temperatur verändert und das durch ein langgestrecktes Element gehalten wird, das angepasst ist, um sich wenigstens teilweise über den Heizer von seinem Rand aus zu erstrecken. Das elektrische Bauelement stellt ein elektrisches Ausgangssignal bereit, das sich als Funktion der Temperatur verändert, wobei das elektrische Bauelement elektrisch mit einem elektronischen Regler verbunden ist, wie einem mikroprozessorbasiertem Regler, um eine Energiezufuhr von einer Stromversorgung zu dem elektrischen Heizer zu steuern.
Insbesondere umfasst das elektrische Bauelement einen elektrischen Widerstandstemperaturfühler, wie einen Platin-Widerstandstemperaturfühler, dessen elektrischer Widerstand sich als Funktion der Temperatur verändert. Das elektrische Bauelement kann innerhalb einer Röhre gehalten sein, beispielsweise aus Metall oder Keramik, oder auf einem langgestreckten Stab, beispielsweise aus keramischem Material.
Es ist bekannt, einen Anschlussblock außerhalb der schalenförmigen Halterung des Heizers vorzusehen. Solch ein Anschlussblock ist abgesetzt von der temperaturempfindlichen Einrichtung und innerhalb des Heizers mit Anschlussabschnitten des Heizelements oder der Heizelemente verbunden. Externe Leitungen sind zwi schen dem Anschlussblock und der Stromversorgung angeordnet, geeigneterweise mittels des elektronischen Reglers.
Es ist ferner bekannt, eine direkte elektrische Verbindung zwischen Anschlussabschnitten eines Heizelements und Anschlusselementen einer Temperaturbegrenzereinrichtung vorzusehen, wobei solche Anschlusselemente in dem Bereich einer Vorderseite eines Schaltergehäuses der Temperaturbegrenzereinrichtung benachbart zu dem Heizer zugänglich sind. Bei dieser bekannten Anordnung umfasst die Temperaturbegrenzereinrichtung eine sich differentiell ausdehnende Stab- und Röhrenanordnung, die sich wenigstens teilweise über den Heizer von dem Gehäuse aus erstreckt und die eine oder mehrere Schalteinrichtungen innerhalb des Gehäuses betätigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Verbindung zwischen Anschlussabschnitten eines Heizelementes und elektrisch leitender Elemente an einer temperaturempfindlichen Einrichtung vorzusehen, die die Nachteile der oben beschriebenen Anordnungen beseitigt oder wenigstens verbessert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine temperaturempfindliche Einrichtung für einen elektrischen Heizer vorgeschlagen, wobei der Heizer angepasst ist zur Anordnung hinter einer zu beheizenden Fläche und der eine schalenförmige Halterung aufweist, in der sich wenigstens ein elektrisches Heizelement befindet, das einen ersten Anschlussabschnitt und einen zweiten Anschlussabschnitt aufweist, wobei die Einrichtung ein elektrisches Bauelement umfasst, das einen elektrischen Parameter aufweist, der sich als Funktion der Temperatur ändert, und das angepasst ist, um innerhalb des Heizers durch ein langgestrecktes Element gehalten zu werden, das angepasst ist, um an dem Heizer befestigt zu werden und das sich wenigstens teilweise über den Heizer von einem Bereich außerhalb von dessen Umfang aus erstreckt, wobei ein elektrisch isolierender Träger an dem langgestreckten Element an einer Stelle außerhalb des Umfangs des Heizers befestigt ist, wobei der Träger eine erste Seitenkante und eine zweite Seitenkante aufweist, die seitlich an gegenüberliegenden Seiten des langgestreckten Elements angeordnet sind und mit ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen versehen sind, die an gegenüberliegenden Seitenkanten des Trägers je weils zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten Anschlussabschnitten des wenigstens einen elektrischen Heizerelements zugänglich sind.
Eine elektrische Verbindung der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente mit den entsprechenden ersten und zweiten Anschlussabschnitten des wenigstens einen Heizelements kann durch direkten Kontakt zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen und den Anschlussabschnitten vorgesehen werden.
Die ersten und zweiten Anschlussabschnitte des wenigstens einen Heizelements können sich durch Öffnungen in der schalenförmigen Halterung zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen erstrecken.
Die ersten und zweiten Anschlussabschnitte des wenigstens einen Heizelements können elektrisch mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen durch Schweißen verbunden sein.
Wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente kann mit einem Abschnitt versehen sein, der ausgewählt ist aus einem streifenförmigen Abschnitt und einem Flanschabschnitt zur Befestigung an wenigstens einem der ersten und zweiten Anschlussabschnitte des wenigstens einen Heizelements.
Der streifenförmige Abschnitt kann eine Ebene aufweisen, die in jeder gewünschten Orientierung angeordnet ist zwischen einer vertikalen Ebene und einer horizontalen Ebene.
Der Flanschabschnitt kann einen Wandungsabschnitt aufweisen, mit einem nachgeordneten seitlich gerichteten Fußabschnitt.
Wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente kann den Abschnitt in einer Richtung sich hin zu dem Heizer erstreckend und in einem vorbestimmten Winkel bezogen auf einen Rand der schalenförmigen Halterung aufweisen.
Alternativ kann wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente angeordnet sein zur elektrischen Verbindung mit Anschlussabschnitten, die ausgewählt sind von entsprechenden ersten und zweiten Anschlussabschnitten des wenigstens einen Heizelements mittels wenigstens einem elektrisch leitfähigen Verbindungsstück, beispielsweise ausgewählt aus einer Drahtform und einer Streifenform.
Das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungsstück kann sich durch Öffnungen in der schalenförmigen Halterung erstrecken zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen.
Das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungsstück kann elektrisch mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen durch Schweißen verbunden sein.
Wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente kann mit einem Abschnitt versehen sein, ausgewählt aus einem streifenförmigen Abschnitt und einem flanschförmigen Abschnitt zur Befestigung an dem wenigstens einen elektrisch leitfähigen Verbindungsstück.
Der streifenförmige Abschnitt kann eine Ebene aufweisen, die in jeder gewünschten Orientierung zwischen einer vertikalen Ebene und einer horizontalen Ebene angeordnet ist.
Der Flanschabschnitt kann einen Wandungsabschnitt aufweisen mit einem nachgeordneten seitlich gerichteten Fußabschnitt.
Wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente kann den Abschnitt in einer Richtung sich hin zu dem Heizer erstreckend und in einem vorbestimmten Winkel bezogen auf einen Rand der schalenförmigen Halterung aufweisen.
Das erste und zweite elektrisch leitfähige Element kann sich seitwärts an den ersten und zweiten gegenüberliegenden Seitenkanten des Trägers erstrecken.
Das wenigstens eine elektrische Heizelement kann die Form eines gewellten Bandes aufweisen, das hochkant stehend in der schalenförmigen Halterung gehalten ist.
Wenigstens einer der ersten und zweiten Anschlussabschnitte des wenigstens einen elektrischen Heizelements in Form eines gewellten Bandes kann direkt mit wenigstens einem der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente verbunden sein und eine Ausrichtung aufweisen, die im Wesentlichen dieselbe ist, wie die des wenigstens einen elektrischen Heizelements, wie es in der schalenförmigen Halterung befestigt ist, oder kann um einen geeigneten Winkel zur Verbindung mit wenigstens einem der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente gedreht sein.
Die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente können ein Metall umfassen, wie rostfreien Stahl oder vernickelten Stahl.
Die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente können mit Einrichtungen zur elektrischen Verbindung mit externen Leitungsdrähten versehen sein. Solche Einrichtungen zur elektrischen Verbindung können Anschlusselemente umfassen, beispielsweise in Fahnen- oder Spatenform.
Der Träger kann ein keramisches Material umfassen.
Das elektrische Bauelement kann mit elektrischen Leitungen versehen sein, die sich von diesem erstrecken und aus dem langgestreckten Element in dem Bereich des Heizers außerhalb von dessen Umfang heraustreten. Solche elektrischen Leitungen können angepasst sein, um elektrisch mit einem elektronischen Regler, wie beispielsweise einem mikroprozessorbasiertem Regler, verbunden zu sein, der angepasst ist, um eine geregelte elektrische Verbindung zwischen einer Stromversorgung und den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen bereitzustellen.
Das elektrische Bauelement kann eine Einrichtung umfassen, dessen elektrischer Widerstand sich als Funktion der Temperatur verändert und kann einen elektrischen Widerstandstemperaturfühler umfassen, wie einen Platin-Widerstandstemperaturfühler.
Das langgestreckte Element kann eine Röhre umfassen, beispielsweise aus Metall oder Keramik, in der das elektrische Bauelement angeordnet ist.
Alternativ kann das langgestreckte Element einen Stab, beispielsweise aus keramischem Material, umfassen, auf dessen Oberfläche das elektrische Bauelement vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen elektrischen Heizer bereit, der mit der zuvor beschriebenen temperaturempfindlichen Einrichtung versehen ist.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um deutlicher zu zeigen, wie diese eingesetzt werden kann, wird nachfolgend beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, in denen
1 eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Teils eines elektrischen Heizers, der mit einer Ausführungsform einer temperaturempfindlichen Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist; und
2 eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Anordnung aus 1 zeigt.
Bezug nehmend auf 1 ist ein elektrischer Heizer 2 angepasst zur Anordnung unter einer zu beheizenden Fläche 4. Die Fläche 4 kann ein Kochfeld sein und ein glaskeramisches Material umfassen.
Der Heizer 2 umfasst eine schalenförmige Halterung 6, beispielsweise aus Metall, die eine Lage 8 eines thermisch und elektrisch isolierenden Materials enthält, wie einem mikroporösen thermisch und elektrisch isolierenden Material. Eine Um fangswandung 10 aus dem thermisch isolierenden Material ist in der schalenförmigen Halterung 6 vorgesehen und berührt die Unterseite der zu beheizenden Fläche 4.
Wenigstens ein elektrisches Strahlungsheizelement 12 ist innerhalb der schalenförmigen Halterung 6 angeordnet. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Heizelement 12 ein gewelltes Metallband, das hochkant in der schalenförmigen Halterung 6 angeordnet ist. Dennoch können andere Formen von Heizelementen verwendet werden.
Eine temperaturempfindliche Einrichtung 14 ist für den Heizer 2 vorgesehen und umfasst ein langgestrecktes Element 16, das in geeigneter Weise an dem Heizer in seinem Randbereich befestigt ist und sich von einem Bereich außerhalb des Umfangs des Heizers durch eine Öffnung in dem Rand der schalenförmigen Halterung 6 und der Umfangswandung 10 hindurch und wenigstens teilweise über den Heizer erstreckt. Das langgestreckte Element 16 ist angepasst, um das wenigstens eine Heizelement 12 von diesem beabstandet zu überdecken.
Das langgestreckte Element 16 trägt ein elektrisches Bauelement 18, das einen elektrischen Parameter aufweist, der sich als Funktion der Temperatur verändert, und das mit elektrisch leitenden Anschlussdrähten 20 versehen ist, die sich von diesem erstrecken und aus dem langgestreckten Element 16 an einem Ende 22 austreten, das außerhalb des Heizers 2 angeordnet ist. Das elektrische Bauelement 18 umfasst geeigneterweise eine Einrichtung dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändert und kann einen elektrischen Widerstandstemperaturfühler umfassen, wie einen Platin-Widerstandstemperaturfühler.
Das langgestreckte Element 16 kann eine Röhre umfassen, beispielsweise aus Metall oder Keramik, in der das elektrische Bauelement 18 an einem von dessen Enden 24 angeordnet ist, und bei dem die Leitungen 20 durch die Röhre geführt sind. Alternativ kann das langgestreckte Element 16 einen Stab umfassen, beispielsweise aus Keramik, auf dessen Oberseite das elektrische Bauelement 18 an einem Ende 24 angebracht ist. In diesem Falle kann das elektrische Bauelement 18 und/oder ein Teil der Leitungen 20, die sich davon entlang des Stabes 16 erstrecken, Folienform aufweisen und auf der Oberfläche des Stabes 16 aufgebracht sein, auch wenn dies nicht wesentlich ist.
Die Leitungen 20 von dem elektrischen Bauelement 18 sind angepasst, um elektrisch mit einem mikroprozessorgestützten Regler 26 verbunden zu werden, der elektrisch mit einer Stromversorgung 28 verbunden ist.
Ein Träger 30 aus elektrisch isolierendem Material, wie Keramik, ist an dem langgestreckten Element 16 außerhalb des Heizers an dem Ende 22 des langgestreckten Elements 16 befestigt. Der Träger 30 weist geeigneterweise eine Blockform auf, ist geeigneterweise mit einer Öffnung versehen, durch die sich das langgestreckte Element 16 erstreckt. Der Träger 30 kann einen Presssitz mit dem langgestreckten Element 16 bilden oder kann an diesem durch Klebestoff oder andere Mittel befestigt sein.
Der Träger 30 hat eine erste Seitenkante 32, an der sich seitwärts ein erstes elektrisch leitfähiges Element 34 erstreckt mit einem Abschnitt 36, der sich in eine Richtung auf den Heizer hin erstreckt in einem vorbestimmten Winkel bezüglich des Randes der schalenförmigen Halterung 6.
Der Träger 30 hat eine zweite Seitenkante 38, an der sich seitwärts ein zweites elektrisch leitfähiges Element 40 erstreckt mit einem Abschnitt 42, der sich in eine Richtung auf den Heizer hin in einem vorbestimmten Winkel bezüglich des Randes der schalenförmigen Halterung 6 erstreckt.
Das erste elektrisch leitfähige Element 34 ist mit einem Anschlusselement 44 versehen, beispielsweise in Fahnen- oder Spatenform, das angepasst ist zur elektrischen Verbindung mit einem externen Leitungsdraht 46 zu einer Stromversorgung 28 über den Regler 26. Das zweite elektrisch leitfähige Element 40 ist in gleicher Weise mit einem Anschlusselement 48 versehen, beispielsweise in Fahnen- oder Spatenform, das angepasst ist zur elektrischen Verbindung mit einem externen Leitungsdraht 50 von einer Stromversorgung 28 über den Regler 26.
Die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 sind in geeigneter Weise an dem Träger 30 durch Einrichtungen 35, 41 befestigt, die Nieten umfassen können. Alternativ können andere Befestigungsmittel, wie verdrehte Lappen, Schweißen oder separate Befestigungsmittel, wie Gewindenagelschrauben oder normale Schrauben und Muttern eingesetzt werden.
Die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34 und 40 sind an den Seitenkanten 32, 38 des Trägers 30 zugänglich und umfassen zweckmäßig ein Metall, wie beispielsweise rostfreien Stahl oder vernickelten Stahl. Sie weisen geeigneterweise Streifenform auf.
Das gewellte Band-Heizelement 12 hat erste und zweite Anschlussabschnitte 12A und 12B, die sich durch Öffnungen 52, 54 in der Umfangswandung 10 und dem Rand der schalenförmigen Halterung 6 des Heizers 2 erstrecken. Falls gewünscht, brauchen die Anschlussabschnitte 12A und 12B nicht gewellt zu sein. Der erste Anschlussabschnitt 12A des Heizelementes 12 ist direkt an den Abschnitt 36 des ersten elektrisch leitfähigen Elementes 34 geschweißt und der zweite Anschlussabschnitt 12B des Heizelementes 12 ist direkt an den Abschnitt 42 des zweiten elektrisch leitfähigen Elementes 40 geschweißt. Die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 sind an den Seitenkanten 32, 38 des Trägers 30 für die Backen eines Punktschweißgerätes leicht zugänglich (nicht gezeigt), um die notwendigen Schweißschritte vorzunehmen.
Die Abschnitte 36 und 42 der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 können Wandabschnitte umfassen, und haben jeweils anhängende nach auswärts gerichtete Fußabschnitte 36A und 42A, so dass die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 eine resultierende Flanschform aufweisen. Die Fußabschnitte 36A und 42A dienen dazu, die ersten und zweiten Anschlussabschnitte 12A, 12B des Heizelementes 12 während des Schweißvorgangs zu tragen und können jeweils mit einer (nicht dargestellten) hochstehenden Kante an ihrer Außenseite versehen sein, um ein Festhalten der Anschlussabschnitte 12A, 12B auf den Fußabschnitten 36A, 42A vor dem Schweißen zu unterstützen. Die Kanten können sich aufwärts um etwa 2 mm und so erstrecken, dass sie den Zugang für die Schweißmaschine nicht behindern. Alternativ können andere (nicht dargestellte) Einrichtungen vorgesehen sein, um die Anschlussabschnitte 12A, 12B auf den Fußabschnitten 36A, 42A vor dem Schweißen zu halten.
Die Abschnitte 36 und 42 der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 können von einfacher Streifenform sein, deren Ebene in jeder gewünschten Orientierung von einer vertikalen zu einer horizontalen Ebene ausgerichtet sein kann.
Wenn der Heizer 2 zum Betrieb eingeschaltet wird, wird Wärme durch das elektrische Bauelement 18 detektiert und sein elektrischer Parameter, wie beispielsweise der elektrische Widerstand, verändert sich als Funktion der Temperatur. Die Veränderung des elektrischen Parameters wird durch den Regler 26 überwacht, der in bekannter Art und Weise funktioniert zur Regelung der Energiezufuhr zu dem wenigstens einen Heizelement 12 von der Stromversorgung 28 durch die Zuleitungsdrähte 46, 50 und stellt eine gewünschte Heizrate und/oder Temperaturbegrenzung für den Heizer bereit.
Wie in 1 dargestellt, haben die ersten und zweiten Anschlussabschnitte 12A, 12B des gewellten Band-Heizelements 12 eine Orientierung, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die des Heizelementes 12, wie es in der schalenförmigen Halterung 6 befestigt ist. Falls gewünscht, kann der oder die ersten und/oder zweiten Anschlussabschnitte) 12A, 12B des Heizelementes 12 um einen geeigneten Winkel gedreht sein, um eine Verbindung mit den ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Elementen 34, 40 in einer anderen Ebene zu erlauben. Dies ist in 2 dargestellt, wo der erste Anschlussabschnitt 12A des Heizelementes 12 gedreht ist und an den auswärts gerichteten Fußabschnitt 36A des Abschnittes 36 des ersten elektrisch leitfähigen Elementes 34 angeschweißt ist. Der zweite Anschlussabschnitt 12B des Heizelementes 12 kann in ähnlicher Weise angeordnet sein.
Anstatt die ersten und zweiten Anschlussabschnitte 12A, 12B des Heizelementes 12 direkt an die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente 34, 40 zu schweißen, können ein oder mehrere elektrisch leitfähige Verbindungsstücke, beispielsweise in Draht- oder Streifenform, vorgesehen sein, um die jeweils ersten und/oder zweiten Anschlussabschnitte 12A, 12B des Heizelementes 12 mit den ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Elementen 34, 40 zu verbinden. Dies ist in 2 dargestellt, wo der zweite Anschlussabschnitt 12B des Heizelementes 12 an ein Ende eines Verbindungsstückes 56 innerhalb des Heizers 2 geschweißt ist. Das Verbindungsstück 56 verläuft durch eine Öffnung 54 in der Umfangswandung 10 und den Rand der schalenförmigen Halterung 6 des Heizers 2 und ist an seinem gegenüberliegenden Ende an dem Abschnitt 42 oder dem Abschnitt 42A des zweiten elektrisch leitfähigen Elementes 40 angeschweißt. Der erste Anschlussabschnitt 12A des Heizers 12 kann in gleicher Weise behandelt sein.
Das Vorsehen eines oder mehrerer elektrisch leitfähiger Verbindungsstücke, wie der Verbindung 56, ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Heizelement in Lampenform anstelle des gewellten Heizelementes 12 vorgesehen ist und wo Anschlüsse an der Umhüllung der Lampe nicht direkt mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen 34, 40 verbunden werden kann.
Auch wenn besonders Bezug genommen wurde auf ein elektrisches Bauelement 18 in Form eines elektrischen Widerstandstemperaturfühlers, wie einem Platin-Widerstandstemperaturfühler, kann das elektrische Bauelement 18 jede andere geeignete Einrichtung umfassen, die einen elektrischen Parameter aufweist, der sich als Funktion der Temperatur verändert. Beispielsweise kann das Bauelement 18 einen Thermistor oder ein Thermoelement umfassen oder eine Einrichtung, deren elektrische Kapazität oder Induktivität sich genügend als Funktion der Temperatur ändert.
Es ist zu beachten, dass keine elektrischen Verbindungen an der temperaturempfindlichen Einrichtung 14 zwischen den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen 34, 40 auf dem Träger 30 und dem elektrischen Bauelement 18, das durch das langgestreckte Element 16 getragen wird, vorgesehen sind.
Zusammenfassung
Es wird eine temperaturempfindliche Einrichtung (14) bereitgestellt für einen elektrischen Heizer (2). Der Heizer (2) ist hinter einer heizbaren Fläche angeordnet und umfasst eine schalenförmige Halterung (6), in der sich wenigstens ein elektrisches Heizelement (12) befindet, das erste und zweite Anschlussabschnitte (12A, 12B) aufweist. Ein elektrisches Bauelement (18), das einen elektrischen Parameter aufweist, der sich als Funktion der Temperatur verändert, ist innerhalb des Heizers (2) durch ein langgestrecktes Element (16) gehalten. Das langgestreckte Element (16) ist an dem Heizer (2) befestigt und erstreckt sich wenigstens teilweise über den Heizer (2). Ein elektrisch isolierender Träger (30) ist an dem langgestreckten Element (16) an einer Stelle befestigt, die sich außerhalb des Umfangs des Heizers (2) befindet. Der Träger (30) weist erste und zweite Seitenkanten (32, 38) an gegenüberliegenden Seiten des langgestreckten Elements (16) auf und ist mit ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40) versehen, die an den gegenüberliegenden Seitenkanten (32, 38) zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten Anschlussabschnitten (12A, 12B) zugänglich sind.

Claims

Temperaturempfindliche Einrichtung (14) für einen elektrischen Heizer (2), wobei der Heizer (2) angepasst ist zur Anordnung hinter einer zu beheizenden Fläche und eine schalenförmige Halterung (6) umfasst, in der sich wenigstens ein elektrisches Heizelement (12) befindet, das einen ersten Anschlussabschnitt (12A) und einen zweiten Anschlussabschnitt (12B) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein elektrisches Bauelement (18) umfasst, das einen elektrischen Parameter hat, der sich als Funktion der Temperatur verändert und angepasst ist, um innerhalb des Heizers (2) durch ein langgestrecktes Element (16) gehalten zu werden, das angepasst ist, um an dem Heizer (2) befestigt zu sein und sich wenigstens teilweise über den Heizer (2) von einem Bereich außerhalb von dessen Umfang zu erstrecken, wobei ein elektrisch isolierender Träger (30) an dem langgestreckten Element (16) an einer Stelle außerhalb des Umfangs des Heizers (2) befestigt ist, wobei der Träger (30) eine erste Seitenkante (32) und eine zweite Seitenkante (38) aufweist, die seitlich an gegenüberliegenden Seiten des langgestreckten Elementes (16) angeordnet sind und mit einem ersten elektrisch leitfähigen Element (34) und einem zweiten elektrisch leitfähigen Element (40) versehen sind, die an den gegenüberliegenden Seitenkanten (32, 38) des Trägers (30) zur jeweiligen elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten Anschlussabschnitten (12A, 12B) des wenigstens einen elektrischen Heizelements (12) zugänglich sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) mit den entsprechenden ersten und zweiten Anschlussabschnitten (12A, 12B) des wenigstens einen Heizelements (12) hergestellt ist durch direkten Kontakt zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40) und den Anschlussabschnitten (12A, 12B).
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anschlussabschnitte (12A, 12B) des wenigstens einen Heizelements (12) sich durch Öffnungen in der schalenförmigen Halterung (6) erstrecken zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40).
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anschlussabschnitte (12A, 12B) des wenigstens einen Heizelements (12) elektrisch mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40) durch Schweißen verbunden sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) mit einem Abschnitt (36, 42) versehen ist, ausgewählt aus einem streifenförmigen Abschnitt und einem Flanschabschnitt zur Befestigung an wenigstens einen der ersten und zweiten Anschlussabschnitte (12A, 12B) des wenigstens einen Heizelements (12).
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Abschnitt eine Ebene aufweist, die in jeder gewünschten Orientierung zwischen einer vertikalen Ebene und einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt einen Wandabschnitt aufweist, mit einem nachgeordneten, seitlich gerichteten Fußabschnitt (36A, 42A).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) den Abschnitt (36, 42) in einer Richtung auf den Heizer (2) sich erstreckend und in einem vorbestimmten Winkel zu einem Rand der schalenförmigen Halterung (6) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) angepasst ist zur elektrischen Verbindung mit einem Anschlussabschnitt, aus gewählt aus den entsprechenden ersten und zweiten Anschlussabschnitten (12A, 12B) des wenigstens einen Heizelements (12) über wenigstens ein elektrisch leitfähiges Verbindungsstück (56).
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungsstück (56) ausgewählt ist aus einer Drahtform und einer Streifenform.
Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungsstück (56) sich durch Öffnungen in der schalenförmigen Halterung (6) erstreckt zur elektrischen Verbindung mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungsstück (56) elektrisch mit den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40) durch Schweißen verbunden ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) mit einem Abschnitt (36, 42) versehen ist, ausgewählt aus einem streifenförmigen Abschnitt und einem Flanschabschnitt zur Befestigung an dem wenigstens einen elektrisch leitfähigen Verbindungsstück (56).
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Abschnitt eine Ebene aufweist, die in jeder gewünschten Richtung zwischen einer vertikalen Ebene und einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist.
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt einen Wandabschnitt aufweist, mit einem nachgeordneten seitlich ausgerichteten Fußabschnitt (36A, 42A).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (36, 42) wenigstens eins der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) sich in einer Richtung auf den Heizer (2) und in einem vorbestimmten Winkel zu einem Rand der schalenförmigen Halterung (6) erstreckt.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) seitwärts an den ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Seitenkanten (32, 38) des Trägers (30) erstrecken.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrische Heizelement (12) von gewellter Bandform (12) ist, das hochkant in der schalenförmigen Halterung (6) befestigt ist.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der ersten und zweiten Anschlussabschnitte (12A, 12B) des wenigstens einen elektrischen Heizelements (12) in gewellter Bandform (12) direkt mit wenigstens einem der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) verbunden ist und eine Orientierung aufweist, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die des wenigstens einen elektrischen Heizelementes (12), wie es in der schalenförmigen Halterung (6) befestigt ist.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der ersten und zweiten Anschlussabschnitte (12A, 12B) des wenigstens einen elektrischen Heizelements (12) in gewellter Bandform (12) direkt mit wenigstens einem der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) verbunden und um einen geeigneten Winkel zur Verbindung mit dem wenigstens einen der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) gedreht ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) ein Metall umfassen.
Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ausgewählt ist aus rostfreiem Stahl und vernickeltem Stahl.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elemente (34, 40) mit Einrichtungen zur elektrischen Verbindung mit externen Anschlussleitungen (50) versehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur elektrischen Verbindung Anschlusselemente (44, 48) umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (44, 48) eine Form aufweisen, ausgewählt aus Fahnen- und Spatenform.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) ein keramisches Material umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (18) mit elektrischen Leitungen (20) versehen ist, die sich von diesem aus erstrecken und aus dem langgestreckten Element (16) in einem Bereich des Heizers (2) außerhalb von dessen Umfang heraustreten.
Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen (20) angepasst sind, um elektrisch mit einem elektronischen Regler (26) verbunden zu werden, der angepasst ist, um eine geregelte elektrische Verbindung zwischen einer Stromversorgung (28) und den ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Elementen (34, 40) herzustellen.
Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Regler (26) ein mikroprozessorbasierter Regler (26) ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (18) einen Teil umfasst, dessen elektrischer Widerstand sich als Funktion der Temperatur ändert.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (18) einen elektrischen Widerstandstemperaturfühler umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstandstemperaturfühler ein Platin-Widerstandstemperaturfühler ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das langgestreckte Element (16) eine Röhre umfasst, in der das elektrische Bauelement (18) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre aus einem Material hergestellt ist, ausgewählt aus Metall und Keramik.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das langgestreckte Element (16) einen Stab umfasst, auf dessen Oberfläche das elektrische Bauelement (18) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab aus keramischem Material besteht.
Elektrischer Heizer (2), dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Temperaturbegrenzungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist.