DE202004010073U1

DE202004010073U1 - Elektrischer Heizer, enthaltend eine Einrichtung zur Erkennung eines Kochgeräts

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Publication number: DE202004010073U1
Application number: DE202004010073U
Authority: DE
Original assignee: Ceramaspeed Ltd
Current assignee: Ceramaspeed Acquisition Co Ltd
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2014-06-26
Also published as: US7718931B2; GB0314929D0; US20040262296A1

Abstract

Elektrischer Heizer, enthaltend wenigstens ein Heizelement (20), wenigstens ein Wandelement (16), das in dem Heizer (20) aufrecht steht, und eine Einrichtung (42) zur Erkennung eines Kochgerätes (6), das getragen wird auf der Oberseite (4) eines Kochfeldes (2), das den Heizer überdeckt, wobei die Einrichtung zumindest eine induktiv wirkende Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material, mit einer Mehrzahl von Abschnitten (50, 52, 54) umfasst, die angepasst sind, um sich mit Abstand über das wenigstens eine elektrische Heizelement zu erstrecken zwischen festen Halterungsabschnitten (56, 58, 60, 62) an dem wenigstens einen Wandelement, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material so ausgebildet ist, dass die Mehrzahl von Abschnitten (50, 52, 54) so ausgebildet sind, dass sie als solche im Wesentlichen nicht selbsttragend sind bei den normalen Betriebstemperaturen des elektrischen Heizers und dass die Mehrzahl der Abschnitte durch langgestreckte Elemente (64, 66, 68) aus einem hitzebeständigen Material...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizer, enthaltend eine Einrichtung zu Erkennung eines Kochgeräts, wie einer Pfanne, das auf der Oberseite eines Kochfeldes, beispielsweise aus glaskeramischem Material, das den Heizer überdeckt, abgestellt ist, wobei der elektrische Heizer wenigstens ein elektrisches Heizelement enthält. Solch eine Einrichtung umfasst wenigstens eine induktiv wirkende Schleife aus elektrisch leitfähigem Material, die in dem Heizer angeordnet ist und elektrisch mit einer elektrischen Schaltung verbunden ist, wie einer Oszillatorschaltung, die zur Erkennung von Änderungen der elektrischen Induktivität in der Schleife aus elektrisch leitfähigem Material dient, die durch das Abstellen und/oder Entfernen des Kochgerätes auf und/oder von der Oberseite des Kochfeldes verursacht wird, und um eine entsprechende Ein- und/oder Ausschaltung des wenigstens einen elektrischen Heizelementes zu erzielen.
Zum effizienten Betrieb der Erkennungseinrichtung wurde herausgefunden, dass es notwendig ist, die induktiv wirkende Schleife so dicht wie möglich an die Unterseite des Kochfeldes zu bringen und ebenfalls so, dass sie sich mit Abstand von und zumindest teilweise überlappend zu dem elektrischen Heizelement erstreckt. Dies wurde bisher erreicht dadurch, dass die Schleife aus einem relativ dicken stabilen Drahtmaterial vorgesehen war, so dass sie selbsttragend ist in den Bereichen, in denen sie das Heizelement überspannt, und insbesondere so ausgebildet ist, dass eine Deformation und ein Durchhängen vermieden wird, wenn die Schleife normalen Betriebstemperaturen in dem Heizer ausgesetzt wird. Da einen solche Schleife direkter thermischer Strahlung von dem darunter liegenden Heizelement oder Heizelementen ausgesetzt ist und Temperaturen in der Größenordnung von 750°C ausgesetzt ist, wurde es als notwendig angesehen, die Schleife aus einem relativ teueren Material auszubilden, das unempfindlich ist gegenüber thermischer Beschädigung durch direkte thermische Strahlung von dem oder den Heizelement(en).
Weiterhin wurde vorgeschlagen, eine drahtförmige induktiv wirkende Schleife zwischen Halterungen am Rand des Heizers über die Oberseite eines Heizers zu spannen, wobei die drahtförmige Schleife geeignet angeordnet sein sollte in der Form eines offenen Dreiecks. Um Deformation und Durchhängen der Schleife während des Betriebes des Heizers zu vermeiden, ist es dennoch als notwendig angesehen worden, eine oder mehrere elastisch nachgiebige Halterungen für die Schleife vorzusehen, um eine geeignete mechanische Spannung der Schleife aufrecht zu erhalten. Solch eine Anordnung ist schwierig einzubauen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die vorbeschriebenen Probleme zu vermeiden oder zu vermindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Heizer vorgeschlagen, enthaltend wenigstens ein Heizelement, wenigstens ein Wandelement, das in dem Heizer aufrecht steht, und eine Einrichtung zur Erkennung eines Kochgerätes, das getragen wird auf der Oberseite eines Kochfeldes, das den Heizer überdeckt, wobei die Einrichtung zumindest eine induktiv wirkende Schleife aus elektrisch leitfähigem Material mit einer Mehrzahl von Abschnitten umfasst, die angepasst sind, um sich mit Abstand zu und über das wenigstens eine elektrische Heizelement zu erstrecken zwischen festen Halterungsabschnitten an dem wenigstens einen Wandelement, wobei die wenigstens eine Schleife aus einem elektrisch leitfähigem Material so ausgebildet ist, dass die Mehrzahl von Abschnitten als solche im Wesentlichen nicht selbsttragend bei den normalen Betriebstemperaturen des elektrischen Heizers ausgebildet sind und dass die Mehrzahl der Abschnitte durch langgestreckte Elemente aus einem hitzebeständigen Material gehalten sind.
Zur Vermeidung von Missverständnissen ist zu beachten, dass durch die Mehrzahl von Abschnitten der wenigstens einen Schleife aus einem elektrisch leitfähigem Material, das im Wesentlichen bei normalen Betriebstemperaturen des elektrischen Heizers nicht selbsttragend ist, gemeint ist, dass die Mehrzahl der Abschnitte bei normalen Betriebstemperaturen des elektrischen Heizers einer Deformation, wie Durchhängen, unterliegen würde, wenn es nicht unterstützt wird.
Das wenigstens eine Wandelement kann angepasst sein, um die Unterseite des Kochfeldes zu berühren und kann thermisch und elektrisch isolierendes Material umfassen. Die festen Halteabschnitte können in oberen Bereichen des wenigstens einen Wandelements vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Rücksprüngen oder Kanälen zur Aufnahme von Zwischen- und/oder Endabschnitten der wenigstens einen Schleife aus elektrisch leitfähigem Material oder Enden der langgestreckten Elemente, oder in Form von Bereichen des wenigstens einen Wandelements, in die Zwischen- und/oder Endabschnitte der wenigstens einen Schleife aus elektrisch leitfähigem Material oder Enden der langgestreckten Elemente eingebettet oder eingeformt sind.
Die langgestreckten Elemente aus hitzbeständigem Material können Vollmaterial oder Röhren umfassen. Solches Vollmaterial kann Kanäle aufweisen zur Aufnahme von Abschnitten der wenigstens einen Schleife aus elektrisch leitfähigem Material und das Vollmaterial kann so angeordnet sein, dass die Kanäle in Richtung auf die Unterseite des Kochfeldes offen sind. Solche Röhren können einen kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Die langgestreckten Elemente aus hitzbeständigem Material können Keramikmaterial, wie Steatit, Cordierit, Aluminiumoxid oder ein Glasmaterial, wie Quarz, umfassen.
Die langgestreckten Elemente können jeweils im Wesentlichen gerade und in im Wesentlichen rechteckiger, dreieckiger, trapezförmiger oder Vförmiger Anordnung ausgerichtet sein.
Die langgestreckten Elemente können an ihren Enden miteinander verbunden oder zusammengefügt sein, um einen Rahmen zu bilden.
Die wenigstens eine Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material kann einen dünnen Draht oder Band aus Metall oder einer Metalllegierung umfassen und kann eine einzige Windung umfassen.
Die wenigstens eine Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material kann ein Material umfassen, das empfindlich ist gegen Beschädigung durch direkte thermische Strahlung von dem wenigstes einen elektrischen Heizelement, wobei eine Vielzahl von Abschnitten der wenigstens einen Schleife im Wesentlichen geschützt sind vor solcher Beschädigung durch Abschirmung gegenüber direkter thermischer Strahlung durch die langgestreckten Elemente. Das elektrisch leitfähige Material kann einen ferritischen oder austenitischen rostfreien Stahl oder eine Kupferlegierung umfassen.
Der elektrische Heizer kann wenigstens zwei Heizzonen umfassen, von denen jede wenigstens ein Heizelement enthält, und die jeweils durch eines der Wandelemente umgeben ist, wobei wenigstens zwei Schleifen aus dem elektrisch leitfähigen Material vorgesehen sind, die jeweils den wenigstens zwei Heizzonen zugeordnet sind, um unterschiedliche Größen von Kochgeräten zu erkennen, die sich auf der Oberseite des Kochfeldes befinden.
Die wenigstens eine Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material kann offene Enden aufweisen, die angepasst sind, um elektrisch mit einer Schaltung zur Erfassung einer Änderung der elektrischen Induktivität der wenigstens einen Schleife verbunden zu werden, die mit einer Platzierung und/oder Entfernung des Kochgerätes auf und/oder von der Oberseite des Kochfeldes verbunden ist und um geeignete Zu- und/oder Ausschaltung des wenigstens einen elektrischen Heizelements auszulösen.
Die offenen Enden der wenigstens einen Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material können elektrisch mit der Schaltung durch elektrische Verbindungseinrichtungen verbunden sein, die in einem Randbereich des elektrischen Heizers vorgesehen sind. Solche elektrischen Verbindungseinrichtungen können an einem Anschlussblock vorgesehen sein, der ein Gehäuse für eine temperaturempfindliche Einrichtung, die an dem elektrischen Heizer vorgesehen ist, umfassen oder einen Teil davon bilden kann.
Die Einrichtung kann als modulare Baugruppe zur Anbringung an dem elektrischen Heizer ausgebildet sein. Solche eine modulare Baugruppe kann das wenigstens eine Wandelement umfassen.
Das wenigstens eine Wandelement kann gebundenes Vermiculit umfassen.
Das Kochfeld kann ein glaskeramisches Material umfassen.
Der elektrische Heizer kann eine Unterlage eines thermisch und elektrisch isolierenden Materials umfassen, auf dem das wenigstens eine elektrische Heizelement befestigt ist.
Der elektrische Heizer kann eine schalenförmige Halterung umfassen, beispielsweise aus Metall.
Erfindungsgemäß wird eine induktiv wirkende Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material vorgesehen, die aus relativ dünnem Draht- oder Bandmaterial bestehen kann, das Abschnitte aufweist, die durch langgestreckte Elemente gehalten sind, die ein oder mehrere Heizelemente in einem Heizer überdecken, wobei die Schleife ferner durch die langgestreckten Elemente gegen Beschädigung durch thermische Strahlung von dem Heizelement oder den Heizelementen geschützt ist, wodurch die Notwendigkeit zur Verwendung eines sehr temperaturbeständigen Materials für die Schleife vermieden wird.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um deutlicher zu zeigen, wie sie eingesetzt werden kann, wird nachfolgend exemplarisch auf die Zeichnungen verwiesen, bei denen:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Anordnung eines Kochgerätes, das auf der Oberseite eines Kochfeldes abgestellt ist, das einen elektrischen Heizer überdeckt, der die Unterseite des Kochfeldes berührt, wobei der elektrische Heizer mit einer Ausführungsform einer Kochgeräteerkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2A, 2B und 2C Querschnittsansichten alternativer Ausbildungen sind von langgestreckten Elementen, die Abschnitte einer induktiv wirkenden Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Material halten, in der Erkennungseinrichtung gemäß 1;
3A bis 3D detaillierte perspektivische Ansichten von alternativen Anordnungen von festen Haltebereichen an einem Wandelement für die induktiv wirkenden Schleife in der Kochgeräteerkennungseinrichtung gemäß 1 sind;
4 eine Draufsicht auf eine integrale Anordnung der langgestreckten Elemente, die Abschnitte der induktiv wirkenden Schleife unterstützen, als eine alternative Anordnung in der Erkennungseinrichtung gemäß 1 ist;
5 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Kochgeräteerkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
6 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist eines weiteren Arrangements eines Kochgerätes, das auf der Oberseite eines Kochfeldes steht, das sich über einen elektrischen Heizer erstreckt, der in Kontakt mit der Unterseite des Kochfeldes angeordnet ist, wobei der elektrische Heizer zwei Heizzonen aufweist und mit einer weiteren Ausführungsform einer Kochgeräteerkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
In 1 ist ein glaskeramisches Kochfeld 2 dargestellt, das eine Oberseite 4 zur Aufnahme eines Kochgerätes 6 aufweist, wie einer Pfanne. Eine Unterseite 8 des Kochfeldes 2 weist einen elektrischen Heizer 10 auf, der die Unterseite berührend angebracht ist. Der elektrische Heizer 10 umfasst eine schalenförmige Halterung 12, beispielsweise aus Metall, in der eine Unterlage 14 eines thermisch und elektrisch isolierenden Materials, wie einem mikroporösen thermischen und elektrisch isolierenden Material, angeordnet ist. Ein Umfangswandelement 16 eines thermisch und elektrisch isolierenden Materials, wie gebundenem Vermiculit, ist aufrechtstehend in der schalenförmigen Halterung 12 angeordnet und weist eine Oberseite 18 auf, die die Unterseite 8 des Kochfeldes 2 berührt.
Wenigstens ein strahlendes elektrisches Widerstandheizelement 20 ist auf der Unterlage 14 befestigt. Das Heizelement oder die Heizelemente 20 können jede der bekannten Arten von Heizelementen umfassen, wie Drähte, Bänder, Folien oder Lampenformen aufweisen, oder Kombinationen daraus. Insbesondere kann das Heizelement oder die Heizelemente 20 ein gewelltes Band umfassen, das hochkant auf der Unterlage 14 des isolierenden Materials gehalten ist.
Ein Anschlussblock 22 ist am Rand der schalenförmigen Halterung 12 vorgesehen und elektrisch mit einem Ende des Heizelements oder der Heizelemente 20 verbunden.
Eine temperaturempfindliche Einrichtung 24, von seinem grundsätzlichen Aufbau bekannt, weist einen langgestreckten Fühlerabschnitt 26 auf, der sich wenigstens teilweise über den Heizer überstreckt und das Heizelement oder die Heizelemente 20 überdeckt. Die temperaturempfindliche Einrichtung 24 weist ferner einen Gehäuseabschnitt 28 aus einem elektrisch isolierenden Material auf, der außerhalb des Heizers angeordnet ist und geeigneter Weise ein oder mehrere Schaltelemente bekannter Art umfasst. Der Gehäuseabschnitt 28 trägt elektrische Anschlüsse, von denen zwei in 1 sichtbar und mit den Bezugszeichen 30 und 32 bezeichnet sind. Das Heizelement oder die Heizelemente 20 sind elektrisch verbunden mit einer Stromversorgung 34 über Leitungen 36 und 38 und einem Regelsystem 40, das eine Mikroprozessorschaltung umfassen kann. Die Leitung 36 ist mit einem Ende des Heizelementes oder der Heizelemente 20 über den Anschlussblock 22 verbunden. Die Leitung 38 ist mit dem anderen Ende des Heizelementes oder der Heizelemente 20 durch den Anschluss 30 auf der einen Seite des Gehäuseabschnittes 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 über eine nicht dargestellte Schalteinrichtung innerhalb des Gehäuseabschnittes 28 und einen weiteren Anschluss (nicht dargestellt) auf der gegenüber liegenden Seite des Gehäuseabschnittes 28 verbunden.
Eine Einrichtung 42 ist vorgesehen, um ein Kochgerät 6 zu erkennen, wenn es auf dem Kochfeld 2 abgesetzt oder davon entfernt wird und dient zur automatischen Einschaltung und Abschaltung des Heizers 10 über das Regelsystem 40. Die Einrichtung 42 umfasst eine induktiv wirkende Schleife 44 aus einem elektrisch leitfähigen Material in Form eines dünnen Drahtes oder Bandes mit offenen Enden oder Anschlussabschnitten 46, 48. Die Schleife 44 aus Draht oder Band umfasst geeigneter Weise einen ferritischen oder austenitischen rostfreien Stahl oder eine Kupferlegierung.
Die Schleife 44 hat drei Abschnitte 50, 52, 54, die in dreieckiger Form angeordnet sind und sich mit Abstand von dem Heizelement oder den Heizelementen 20 über diese erstrecken zwischen ersten festen Haltebereichen 56, 58, 60 und 62, die in den oberen Bereichen des Wandelements 16 angeordnet sind.
Das Draht- oder Bandmaterial der Schleife 44 ist derart, dass die Draht- oder Bandabschnitte 50, 52, 54 der Schleife im Wesentlichen von sich aus nicht selbsttragend sind und sich bei alleiniger Verwendung deformieren und durchhängen würden, insbesondere unter den Hochtemperaturbetriebsbedingungen des Heizers, der Temperaturen von bis zu etwa 750°C umfasst. Weiterhin wäre das Material der Schleife 44 empfindlich gegen schädliche Beschädigung und Zersetzung, wenn es direkt thermischer Strahlung von dem Heizelement oder den Heizelementen 20 ausgesetzt wäre. Diese Probleme werden durch die vorliegende Erfindung gelöst durch Vorsehen von langgestreckten Elementen 64, 66, 68 eines hitzebeständigen Materials, das zur Halterung und Abschirmung der Abschnitte 50, 52, 54 der Schleife 44 dient. Die langgestreckten Elemente 64, 66, 68 umfassen geeigneter weise ein keramisches Material, wie Steatit, Cordierit, Aluminiumoxid oder ein Glasmaterial, wie Quarz. Die langgestreckten Elemente 64, 66, 68 sind im Wesentlichen gerade und können die Form von Röhren aufweisen, beispielsweise mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt, wie in den 2A und 2b dargestellt , oder können die Form von Kanälen aufweisen, wie in 2C dargestellt. Solche Kanäle sind geeigneter Weise angeordnet, um zu der Unterseite 8 des Kochfeldes 2 offen zu sein.
Die festen Halteabschnitte 56, 58, 60 und 62 sind geeigneter Weise vorgesehen in oberen Bereichen des Wandelementes 16 und können die Form von Rücksprüngen oder Kanälen für die Aufnahme von Zwischenabschnitten 70 und/oder Endabschnitten 46, 48 der Schleife 44 aufweisen, wie beispielsweise in 3A dargestellt, oder zur Aufnahme von Enden 72, 74 der langgestreckten Elemente 64, 66, 68, wie in 3B dargestellt.
Alternativ können die festen Halteabschnitte 56, 58, 60 und 62 obere Bereiche des Wandelementes 16 umfassen, in die Zwischenabschnitte 70 und/oder Endabschnitte 46, 48 der Schleife 44 eingebettet oder eingeformt sind, wie in 3C dargestellt, oder in die Enden 72, 74 der langgestreckten Elemente 64, 66, 68 eingebettet oder eingeformt sind, wie in 3D dargestellt.
Wie in 4 gezeigt, können die langgestreckten Elemente 64, 66, 68 an ihren Enden miteinander verbunden oder zusammengefügt sein, um einen einteiligen Rahmen 76 zu bilden, insbesondere einen kanalförmigen, in dem die Schleife 44 gehalten ist, wobei der Rahmen 76 an den festen Halteabschnitten des Wandelementes 16 gehalten ist in gleicher Weise, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Halteabschnitte 56, 58, 60 und 62 beschrieben wurde.
Die Anschluss- oder Endabschnitte 46 und 48 der Schleife 44 sind angeordnet, um den Heizer 10 durch geeignete Öffnungen in der schalenförmigen Halterung 12 zu verlassen und sind bevorzugter Weise verbunden mit Anschlüssen, die auf den beiden Seiten des Gehäuseabschnittes 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 vorgesehen sind, auch wenn ein separater Anschlussblock vorgesehen sein kann, falls gewünscht. Lediglich ein solcher Anschluss, mit dem Bezugzeichen 32 bezeichnet, ist in 1 zu sehen. Die Anschlüsse haben keine elektrische Verbindung mit der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 und Leitungen 78, 80 sind von diesen zu dem Regelsystem 40 vorgesehen.
Das Regelsystem 40 ist angepasst, um in bekannter Weise eine Änderung der elektrischen Induktivität in der Schleife 44 als Folge des Absetzens und/oder Entfernen des Kochgerätes 6 auf oder von der Oberseite 4 des Kochfeldes 2 zu erfassen und eine geeignete Zu- und/oder Abschaltung des Heizelementes oder der Heizelemente 20 auszulösen. Solch ein Regelsystem 40 kann beispielsweise eine elektrische Oscillator- oder Resonanzschaltung umfassen.
Auch wenn eine dreieckige Anordnung der Schleife 44 in 1 dargestellt ist, sind andere Anordnungen möglich. Beispielsweise kann einer der drei Abschnitte 50, 52, 54 der Schleife weggelassen werden und eine einfache V-förmige Anordnung der Schleife 44 vorgesehen sein. Alternativ kann eine Anordnung mit vier oder mehr Abschnitten der Schleife vorgesehen sein, um beispielsweise eine rechteckige oder trapezförmige Anordnung der Schleifenabschnitte zu erhalten. Dies ist in 5 gezeigt, bei der zusätzlich zu den drei Abschnitten 50, 52 und 54 der Schleife ein weiterer Abschnitt 82 vorhanden ist, um eine rechteckige oder trapezförmige Anordnung zu ermöglichen. Der Aufbau einschließlich der Halterung der Schleife an dem Wandelement 16, die Befestigung des zugehörigen Heizers 10 und die elektrischen Anschlüsse und das Regelsystem sind im Wesentlichen so, wie unter Bezug auf 1 beschrieben.
5 zeigt ferner ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die Erfassungseinrichtung 42 kann in modularer Form zur leichten Montage an einem elektrischen Heizer vorgesehen sein. Die Schleife 44 mit jedweder ausgewählter Anzahl von Abschnitten ist vormontiert auf dem Wandelement 16 und kann ebenfalls montiert sein mit seinen Endanschlussbereichen 46, 48, die mit den elektrischen Anschlüssen 32 und 84 verbunden sind, die an dem Gehäuseabschnitt 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 vorgesehen sind, oder an einem separaten Anschlussblock, falls gewünscht.
Die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung kann ferner auf Heizer angewandt werden, die mehr als eine Heizzone aufweisen, beispielsweise zwei oder mehr konzentrisch angeordnete Heizzonen, und verwendet werden, um eine oder mehrere Heizzonen entsprechend der Größe des Kochgerätes 6, wie es auf dem Kochfeld 2 erkannt wurde, einzuschalten. Dieses ist in 6 gezeigt. Dort ist ein elektrischer Heizer 10 dargestellt, mit einer metallischen schalenförmigen Halterung 12 und einer Unterlage 14 aus einem isolierenden Material, der mit zwei konzentrischen Heizelementen 20A und 20B ausgestattet ist, die so angeordnet sind, dass das innere Element 20A entweder alleine oder zusammen mit dem äußeren Element 20B eingeschaltet werden kann. Die Erfassungseinrichtung 42 umfasst ein inneres Wandelement 16A, das konzentrisch zu einem äußeren Wandelement 16B angeordnet ist. Das innere Wandelement 16A unterteilt den Heizer in zwei separate Heizzonen 86 und 88, während das äußere Wandelement 16B als Umfangswandung des Heizer 10 dient. Ein Tunnel 90 aus einem thermisch isolierenden Material erstreckt sich über die äußere Heizzone 88. Anschlussabschnitte 92, 94 des inneren Heizelementes 20A reichen durch den Tunnel 90 zum Anschluss an einen Anschlussblock 22 und/oder Anschlüsse an einem Gehäuseabschnitt 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24. Ein langgestreckter Sensorabschnitt 26 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 reicht ebenfalls durch den Tunnel 90.
Zwei induktiv wirkende Schleifen 44A und 44B sind vorgesehen, von denen jede im Wesentlichen in gleicher Weise aufgebaut ist, wie zuvor unter Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben. Die Abschnitte 50A, 52A, 54A und 82A der Schleife 44A sind gehalten und abgeschirmt durch ihre entsprechenden langgestreckten röhrenförmigen oder kanalförmigen Elemente und erstrecken sind in der inneren Heizzone 86 zwischen den festen Halteabschnitten auf dem Wandelement 16A. Die Abschnitte 50B, 52B, 54B und 82B der Schleife 44B sind gehalten und abgeschirmt durch ihre zugeordneten langgestreckten röhrenförmigen oder kanalförmigen Elemente und erstrecken sich in der äußeren Heizzone 88 zwischen den festen Halteabschnitten auf dem Wandelement 16B.
Die beiden Schleifen 44A und 44B haben einen gemeinsamen Endanschlussbereich 96, der sich außerhalb des Heizers 10 erstreckt und mit einem Anschluss 84 verbunden ist, der an dem Gehäuse 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 vorgesehen ist. Die anderen Endanschlussabschnitte 98, 100 der entsprechenden Schleifen 44A und 44B erstrecken sich ebenfalls außerhalb des Heizers 10 und sind mit weiteren separaten Anschlüssen verbunden, von denen nur einer mit Bezugzeichen 32 dargestellt ist, der auf dem Gehäuseabschnitt 28 der temperaturempfindlichen Einrichtung 24 vorgesehen ist. In im Wesentlichen gleicher Weise wie zuvor unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben wurde, sind Leitungen vorgesehen, die sich von den Anschlüssen an dem Gehäuseabschnitt 28 und dem Anschlussblock 22 aus zu einem Regelsystem erstrecken, wie einem Regelsystem 40 aus 1, um die Überwachung der elektrischen Induktivität in den Schleifen 44A und 44B zu ermöglichen.
Das Regelsystem überwacht die elektrische Induktivität der Schleifen 44A und 44B, wobei die Induktivitätswerte variieren abhängig davon, ob ein großes Kochgerät 6 auf dem Kochfeld 2 angeordnet ist und beide Heizzonen 86,88 des Heizers 10 bedeckt oder ob ein kleines Kochgefäß 6 auf dem Kochfeld 2 angeordnet ist und im Wesentlichen nur die innere Heizzone 86 überdeckt. Wenn ein kleines Kochgefäß 6 angeordnet ist, arbeitet das Regelsystem, um automatisch nur das Heizelement 20A der inneren Heizzone 86 einzuschalten. Wenn ein größeres Kochgefäß 6 erkannt wird, dient das Regelsystem zur automatischen Einschaltung der Heizelemente 20A und 20B der inneren und äußeren Heizzonen 86 und 88.

Claims

Elektrischer Heizer, enthaltend wenigstens ein Heizelement (20), wenigstens ein Wandelement (16), das in dem Heizer (20) aufrecht steht, und eine Einrichtung (42) zur Erkennung eines Kochgerätes (6), das getragen wird auf der Oberseite (4) eines Kochfeldes (2), das den Heizer überdeckt, wobei die Einrichtung zumindest eine induktiv wirkende Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material, mit einer Mehrzahl von Abschnitten (50, 52, 54) umfasst, die angepasst sind, um sich mit Abstand über das wenigstens eine elektrische Heizelement zu erstrecken zwischen festen Halterungsabschnitten (56, 58, 60, 62) an dem wenigstens einen Wandelement, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material so ausgebildet ist, dass die Mehrzahl von Abschnitten (50, 52, 54) so ausgebildet sind, dass sie als solche im Wesentlichen nicht selbsttragend sind bei den normalen Betriebstemperaturen des elektrischen Heizers und dass die Mehrzahl der Abschnitte durch langgestreckte Elemente (64, 66, 68) aus einem hitzebeständigen Material gehalten sind.
Heizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wandelement (16) angepasst ist, um die Unterseite (8) des Kochfeldes (2) zu berühren.
Heizer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wandelement (16) ein thermisch und elektrisch isolierendes Material umfasst.
Heizer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Halteabschnitte (56, 58, 60, 62) in oberen Bereichen des wenigstens einen Wandelements (16) angeordnet sind.
Heizer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Halteabschnitte (56, 58, 60, 62) in Form von Rücksprüngen oder Kanälen ausgebildet sind zur Aufnahme von Zwischen- und/oder Endabschnitten (50, 52, 54) der wenigstens einen Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material oder von Enden der langgestreckten Elemente, oder in Form von Bereichen des wenigstens einen Wandelements (16) ausgebildet sind, in die die Zwischen- und/oder Endabschnitte der wenigstens einen Schleife aus einem elektrisch leitfähigen Materials oder die Enden der langgestreckten Elemente eingebettet oder eingeformt sind.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Elemente (64, 66, 68) aus einem hitzebeständigen Material Balken oder Röhren umfassen.
Heizer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Balken (64, 66, 68) Kanäle zur Aufnahme der Abschnitte der wenigstens einen Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material umfassen.
Heizer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Balken (64, 66, 68) so angeordnet sind, dass die Kanäle in Richtung auf die Unterseite (8) des Kochfeldes (2) offen sind.
Heizer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (64, 66, 68) einen kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Elemente (64, 66, 68) aus einem hitzebeständigen Material ein keramisches Material umfassen.
Heizer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Material Steatit, Cordierit, Aluminiumoxid oder ein Glasmaterial, wie Quarz, umfasst.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Elemente (64, 66, 68) jeweils im Wesentlichen gerade sind.
Heizer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Elemente (64, 66, 68) in einer im Wesentlichen rechteckigen, dreieckigen, trapezförmigen oder V-förmigen Anordnung ausgerichtet sind.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Elemente (64, 66, 68) an ihren Enden miteinander verbunden oder zusammengefügt sind, um einen Rahmen (76) zu bilden.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material einen dünnen Draht oder Band aus einem Metall oder einer Metalllegierung umfasst.
Heizer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material eine einzige Windung eines dünnen Drahtes oder Bandes umfasst.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material ein Material umfasst, das empfindlich ist gegenüber Beschädigungen durch direkte thermische Strahlung von dem wenigstes einen elektrischen Heizelement (20), wobei die Mehrzahl der Abschnitte (50, 52, 54) der wenigstens einen Schleife im Wesentlichen vor solcher Beschädigung geschützt sind durch Abschirmung gegenüber direkter thermischer Strahlung durch die langgestreckten Elemente (64, 66, 68).
Heizer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material einen ferritischen oder austenitischen rostfreien Stahl oder eine Kupferlegierung umfasst.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner enthaltend wenigstens zwei Heizzonen (86, 88), von denen jede wenigstens ein Heizelement (20A, 20B) umfasst, und von denen jede durch eines der Wandelemente (16A, 16B) umgeben ist, wobei wenigstens zwei der Schleifen (44A, 44B) aus elektrisch leitfähigem Material vorgesehen sind, wobei die Schleifen den wenigstens zwei Heizzonen zugeordnet sind, um unterschiedliche Größen des auf der Oberseite (4) des Kochfeldes (2) getragenen Kochgerätes (6) zu erkennen.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material offene Enden (46, 48) aufweist, die angepasst sind, um elektrisch mit einer Schaltung (40) zur Erkennung einer Änderung der elektrischen Induktion in der wenigstens einen Schleife verbunden zu sein, die mit der Platzierung und/oder Entfernung des Kochgerätes (6) auf und/oder von der Oberseite (4) des Kochfeldes (2) verbunden ist, und zur Auslösung angepasster Ein- und/oder Ausschaltung des wenigstens einen elektrischen Heizelements (2).
Heizer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Enden (46, 48) der wenigstens einen Schleife (44) aus einem elektrisch leitfähigen Material elektrisch mit elektrischen Anschlusseinrichtungen (32, 84) verbunden sind, die in einem Umfangsbereich des elektrischen Heizers (10) vorgesehen sind.
Heizer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlusseinrichtungen (32, 84) in einem Anschlussblock (28) vorgesehen sind.
Heizer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussblock (28) ein Gehäuse einer temperaturempfindlichen Einrichtung (24) auf dem elektrischen Heizer (10) umfasst oder einen Teil davon bildet.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wandelement (16) gebundenes Vermiculit umfasst.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kochfeld (2) ein glaskeramisches Material umfasst.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner enthaltend eine Unterlage (14) aus einem thermisch und elektrisch isolierenden Material, auf der das wenigstens eine elektrische Heizelement (20) befestigt ist.
Heizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner enthaltend eine schalenförmige Halterung (12).
Heizer nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die schalenförmige Halterung (12) ein Metall umfasst.