DE2210219A1

DE2210219A1 - HEATING ELEMENTS WITH TEMPERATURE LIMITER DEVICE FOR HEATING CERAMIC GLASS COOKING PLATES

Info

Publication number: DE2210219A1
Application number: DE19722210219
Authority: DE
Inventors: Martin Kuhlmann; Ulrich Dipl Ing Schmidt
Original assignee: IMP WERKE GmbH
Current assignee: IMP WERKE GmbH
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1973-09-13

Description

Heizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten Die erfindung betrifft einen Heizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten, bei dem im Bereich unterhalb der Glaskeramik-Kochplatte mindestens ein Heizleiter angeordnet ist.Radiator with temperature limiter device for heating Glass ceramic hotplates The invention relates to a heating element with a temperature limiter for heating glass ceramic hotplates, where in the area below the Glass ceramic hotplate is arranged at least one heating conductor.

Derartige Heizkörper sind als sogenannte Blachheizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung bekannt. Dabei überdecken die Gleskerainik-Kochplatten den gesamten Kochherd, wobei die einzelnen Kochstellen jeweils an der Unterseite der Glasfläche ihre Wärmequelle besitzen. Als Wärmequelle werden bei den bekannten Fl achheizkörpern meistens massearme, sogenannte Glimmerplattenheizkörper, verwendet, bei denen die Heizleiter auf einer Glimmerplatte aufgewickelt sind. Um ausreichende Leistungen und Wirkungsgrade zu erzielen, ist es erforderlich, die Temperatur bis an die obere Belastungsgrenze der Glaskeramik-Kochplatte zu führen, also bis ca. 6500 Celsius die Kochplatte zu belasten.Such heating elements are known as flat heating elements with a temperature limiter device known. The Gleskerainik hotplates cover the entire stove, whereby the individual hotplates each have their heat source on the underside of the glass surface own. With the known flat radiators, low-mass, so-called mica plate radiators, used in which the heating conductors on a Mica plate are wound. In order to have sufficient performance and efficiency achieve, it is necessary to keep the temperature up to the upper limit to guide the glass ceramic hotplate, i.e. up to approx. 6500 Celsius to the hotplate burden.

Bei den Flachheizkörpern dieser Art werden bereits Temperaturbegrenzereinrichtungen eingesetzt als Thermostate, die bei jedem Flachheizkörper punktuell die vorhandene Temperatur abtasten.Temperature limiter devices are already used in flat radiators of this type used as thermostats that selectively replace the existing Scan temperature.

Bei einem solchen Einsatz von Thermostaten besteht aber der wesentliche Nachteil, daß diese jeweils nur an einem einzigen oder an einigen Punkten innerhalb des Kochstellenbereiches angelegt werden können und demzufolge thermisch nur diese Punkte in der Temperatur gemessen werden. Sobald in einem anderen Flächenbereich der Kochstelle die Temperaturen aus irgendeinem Grunde grösser als 650° Celsius werden, besteht damit eine erheblich Gefährdung der Glaskeramiplatte, so daß es zur Uberbeanspruchung derselben kommen kann, wodurch sie unter Umständen sogar zerstört würde. Dabei muss berücksichtigt werden, daß diese Glaskeramik-Kochplatten sehr teuer sind.With such a use of thermostats, however, there is the essential Disadvantage that these are only at a single point or at a few points within of the hotplate area can be created and therefore only this thermally Points can be measured in temperature. Once in another Surface area of the hotplate the temperatures for some reason greater than 650 ° Celsius, there is a considerable risk to the glass ceramic plate, so that it can come to overuse of them, whereby they under certain circumstances would even be destroyed. It must be taken into account that these glass ceramic hotplates are very expensive.

Es ist aber auch nicht möglich, eine Vielzahl von Thermoelementen einzusetzen, da ein derart gesicherter Herd zu hohe Herstellungskosten hätte und damit unverkäuflich ist, abgesehen davon, könnte auch bei Einsatz einer Vielzahl von Elektrothermostaten nur jeweils der Randbereich der Kochplatte erfasst werden, nicht aber die Bereichsebene zwischen dem Flachheizkörper und der Kochplatte.However, it is also not possible to use a large number of thermocouples use, since such a secured stove would have too high manufacturing costs and thus not for sale, apart from that, could also be used with a large number only the edge area of the hotplate is detected by electric thermostats, but not the area level between the panel radiator and the hotplate.

Es muss dabei noch berücksichtigt werden, daß die an einem solchen Herd arbeitende Hausfrau eine Vielzahl von Kochtöpfen unterschiedlicher Grösse hat und auch den Vorteil des sogenannten Zonenkochens ausnützen will. Eine Verteilung ihrer Kochtöpfe auf der Glaskeramik-Kochplatte wird nicht immer gleich sein mit der Anordnung der Flachheizkörper unterhalb der Kochplatte, so daß auf der Oberseite der Glaskeramik-Kochplatte unterschiedliche Temperaturen abgenommen werden. Dieses führt zu erheblichen Spannungen innerhalb der Glaskeramik-Sochplatte, die diese normalerweise verträgt, erheblicher ist, daß es zu Überhitzungen von Zonen kommen kann, auf denen keine Kochtöpfe stehen, die von obenher die Wärme abnehmen.It must also be taken into account that the at such a Housewife working on the stove has a variety of saucepans of different sizes and also wants to take advantage of so-called zone cooking. A distribution Your saucepans on the glass ceramic hotplate won't always be the same the arrangement of the flat radiator below the hotplate, so that on the top different temperatures can be taken from the glass ceramic hotplate. This leads to considerable tension within the glass ceramic hotplate, which this normally tolerated, it is more significant that there will be overheating of zones on which there are no saucepans that absorb the heat from above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Sicherung für die Glaskeramik-Kochplatte zu schaffen, die flächig wirkt und nicht nur punktuell.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and to create a fuse for the glass ceramic hotplate that has a flat effect and not only selectively.

Die Erfindung besteht darin, daß der Heizleiter auf einem Isolierblock liegt und mit einer wärmeleitenden, insbesondere metallischen Abdeckung oder Ummantelung versehen, die ihrerseits mit einer Temperaturbegrenzungseinrichtrng verbunden ist.The invention consists in that the heating conductor on an insulating block lies and with a thermally conductive, in particular metallic cover or sheath provided that in turn with a temperature limiting device connected is.

Dabei ist es nun gleichgültig, ob der Heizleiter sicli in einem Metallrohr befindet, das beispielsweise zu einer Spirale gebogen auf dem Isolierblock liegt oder ob der Heizleiter eingebettet in Keramikperlen mit einer Metallfolie oder mit einer Metallplatte überdeckt ist. Wesentlich ist, daß ein Wärmeleiter vorhanden ist, der gerade durch seine Wärmeleitfähigkeit die Gewährleistung dafür gibt, daß eine gleichmässige Wärmeverteilung über den Gesamtbereich erfolgt, so daß bei Abtasten eines oder mehrerer Punkte die Uberwachung der Gesamtfläche erfolgt, selbst wenn dieser Punkt am Randbereich des Flachheizkörpers liegt.It does not matter whether the heating conductor is in a metal tube is located, for example, bent into a spiral on the insulating block or whether the heating conductor is embedded in ceramic beads with a metal foil or with is covered by a metal plate. It is essential that a heat conductor is available is, which precisely by its thermal conductivity gives the guarantee that a uniform heat distribution takes place over the entire area, so that when scanning one or more points monitoring the total area takes place even if this point is on the edge of the panel radiator.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is illustrated below in exemplary embodiments on the basis of Drawings explained in more detail.

Es zeigen: Figur 1 bis 3 Ausführungsbeispiele der Erfindung In den Zeichnungen ist die Glaskeramik-Heizplatte mit 1 bezeichnet, unter der an beliebiger Stelle und in beliebiger Vielzahl Heizstellen angeordnet sein können, die mit 2 bezeichnet sind. Diese Heizstellen weisen jeweils einen Isolierblock 3 auf, der den Heizdraht 4 auf seiner Oberseite trägt. Der Heizdraht 4 kann auch in den Isolierblock 3 eingelassen sein. Ferner besteht die Möglichkeit, daß sich der Isolierblock 3 über den gesamten Bereich unterhalb der Glaskeramik-Heizplatte erstreckt, so daß also nicht einzelne Isolierblöcke 3 angeordnet sind, sondern eine Isolierplatte.They show: FIGS. 1 to 3 exemplary embodiments of the invention Drawings, the glass ceramic heating plate is designated with 1, under which at any Place and can be arranged in any number of heating points, which with 2 are designated. These heating points each have an insulating block 3, the the heating wire 4 carries on its top. The heating wire 4 can also be in the insulating block 3 be let in. There is also the possibility that the insulating block 3 extends over the entire area below the glass ceramic heating plate, so that so not individual insulating blocks 3 are arranged, but an insulating plate.

Beim Ausführugsbeispiel der Fig. 1 liegt der Heizleiter oder Heizdraht in einem Rohr 14, das einen sehr geringen Durchmesser hatte, z.B. 2 bis 3 mm, wobei dieses Rohr zu einer Spirale gebogen werden kann. Auch ist jede andere Anordnung des Rohres 14 möglich, beispielsweise eine gleichmässige Schleifenlegung auf der Oberfläche des Isolierblockes 3. In welcher Form der Heizleiter oder der Heizdraht 4 in dem Rohr 14 angeordnet ist, ist gleichgültig, es kann ein einfacher Draht oder auch ein in Spiralen geführter Draht sein. Die beiden Heizleiteranschlüsse 40 können je nach Formgebung des Rohres 14 nebeneinanderliegen oder, wie in Fig. 1 gezeigt, an zwei gegenüberliegenden Stellen angeordnet sein.In the embodiment of FIG. 1, the heating conductor or heating wire is located in a tube 14 which was of a very small diameter, e.g. 2 to 3 mm, where this tube can be bent into a spiral. Any other arrangement is also possible of the pipe 14 possible, for example an even looping on the surface of the insulating block 3. In what form the heating conductor or the Heating wire 4 is arranged in the tube 14 is indifferent, it can be a simple one Wire or a wire guided in spirals. The two heating conductor connections 40 can, depending on the shape of the tube 14, lie next to one another or, as in Fig. 1, be arranged at two opposite locations.

Durch die metallische Ummantelung des Heizleiters oder Heizdrahtes 4, ergibt sich zwangsläufig eine gleichmässige Wärmeverteilung über den Gesamtbereich zwischen der Keramik-Heizplatte und dem Isolierblock 3. Somit ist es möglich, an einer Stelle oder auch an zwei Stellen einen Neßleitungsanschluss 5 anzuordnen, wobei die Meßleitung beliebig mit dem Rohrmantel 14 verbunden sein kann. Die Meßleitung stellt die Temperaturbegrenzereinrichtung dar und wird über entsprechende Schaltelemente geführt, die an sich bekannt sind. Praktisch verlängert der Metallmantel des Heizdrahtes, nämlich das Rohr 14, die Meßleitung 5, so daß hier eine Messung im Gesamtbereich stattfindet.Through the metallic sheathing of the heating conductor or heating wire 4, there is inevitably an even distribution of heat over the entire area between the ceramic heating plate and the insulating block 3. Thus, it is possible to to arrange a test line connection 5 in one place or in two places, wherein the measuring line can be connected to the pipe jacket 14 as desired. The test lead represents the temperature limiter device and is activated via corresponding switching elements which are known per se. The metal sheath of the heating wire practically extends namely the pipe 14, the measuring line 5, so that here a measurement in the entire area takes place.

Um den direkten Kontakt zwischen dem Heizkörpermantel, nämlich dem Rohr 14, und der Glaskeramik-Kochplatte 1 zu vermeiden, insbesondere kann eine Beeinflussung durch die elektrische Leitfähigkeit der Glaskeramik-Kochplatte bei höheren Temperaturen vorkommen und ausserdem besteht Korrosionsgefahr, ist eine dünn keramische Schicht 6 auf der Unterseite der Glaskeramik-Kochplatte 1 angebracht, die hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit eine Isolierung darstellt. Diese keramische Schicht 6 liegt jeweils unterhalb der Glaskeramik-Kochplatte 1 an jeder Heizstelle, kann aber auch über die gesamte Unterfläche der Glaskeramik-Heizplatte gezogen werden, um dieser ein gleichmässiges Aussehen zu geben, falls dies erwünscht ist.To ensure direct contact between the radiator jacket, namely the Tube 14, and the glass ceramic hotplate 1 to avoid, in particular, an influence due to the electrical conductivity of the glass ceramic hotplate at higher temperatures occur and there is also a risk of corrosion, is a thin ceramic layer 6 mounted on the underside of the glass ceramic hotplate 1, which in terms of electrical conductivity represents an insulation. This ceramic layer 6 lies below the glass ceramic hotplate 1 at each heating point, but can can also be pulled over the entire lower surface of the glass ceramic heating plate to give it an even appearance, if this is desired.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Heizleiter 4 beim dargestellten Ausführungsbeispiel wieder in Pin Rohr 14 eingebettet, jedoch kann er auch offenliegen. Das Verbindungselement zur Wärmeübertragung ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Netallfolie 7, die den gesamten Heizkörper 4 überdeckt. Dadurch ist auch hier ein wärmeleitendes Medium vrorhanden, das sofort, gleichgültig wo eine Uberhitzung auftritt, diese Uberhit,zugg in jeden Bereich der Metallfolie 7 weiterleitet, so daß auch hier ein punktuelles Abtasten ermöglicht ist. Hier kann entweder ein Tnermoelement 8 an die Folie, und zwar vorzugsweise an den Randbereich der Folie, angelegt werden; es besteht ferner die Möglichkeit, als Alternative einen Fühler 18 eines Lapillarrohrthermostaten an die Netallfolie anzulegen, der mit Gas gefüllt ist und an der Metallfolie anliegt. Ein solcher Fühler wird als Gasausdehnungsthermostat bezeichnet.In the embodiment of FIG. 2, the heating conductor 4 is shown in the Embodiment again embedded in pin tube 14, but it can also be exposed. The connecting element for heat transfer in this embodiment is a Metal foil 7, which covers the entire heating element 4. As a result, there is also a heat-conducting medium is present, which immediately, regardless of where overheating occurs, this overhit, Zugg forwards in every area of the metal foil 7, so that also selective scanning is enabled here. Here either a Tnermoelement 8 are applied to the film, specifically preferably to the edge region of the film; there is also the possibility, as an alternative, of a sensor 18 of a lapillary tube thermostat to apply to the metal foil, which is filled with gas and rests against the metal foil. Such a sensor is called a gas expansion thermostat.

Die Metallfolie muss dünn sein, damit sie unter Temperatureinfluss nachgibt und der Heizkörper immer gut anliegt. Dasselbe gilt auch fur die Rohrummantelung 14. Hier muss ein sehr dünnwandiges Material gewählt werden, damit unter der Einwirkung der Wärme kein Verzug auftritt. Der Isolierblock 3 hat die Aufgabe, den Heizkörper und die Metallfolie ständig plan an die Glaskeramikplatte anzudrücken, damit ein einwandfreier Wärmeübergang erfolgt.The metal foil must be thin so that it can be exposed to temperature gives way and the radiator is always in good contact. The same also applies to the pipe casing 14. A very thin-walled material must be selected here so that it is subject to the action the heat does not warp. The insulating block 3 has the task of the radiator and constantly pressing the metal foil flat against the glass ceramic plate so that a perfect heat transfer takes place.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist ein Heizleiter gezeigt, der mit Perlen isoliert ist. Über diesem Heizleiter liegt wieder die Metallfolie 7. Auch hier kann eine keramische Schicht 6 auf der Unterseite der Glaskeramik-Heizplatte 1 angeordnet sein.In the embodiment of FIG. 3, a heating conductor is shown which is insulated with pearls. The metal foil 7 lies over this heating conductor again. Here, too, a ceramic layer 6 can be placed on the underside of the glass ceramic heating plate 1 be arranged.

Die Anordnung eines Fühlers 18 oder eines Thermoelementes 8 ist als Alternative zu verstehen. Bei dieser Ausführung mit keramischen Isolierhülsen 9 um den Heizleiter 4 ergibt sich der Vorteil, daß durch die keramischen Isolierhülsen eine grosse Elastizität gegeben ist, so daß eine ständig gute Anlage an der Unterseite der Glaskeramik-Heizplatte 1 gewährleistet ist. Die Metallfolie sollte gegenüber der Glaskeramikplatte ein neutrales Verhalten zeigen.The arrangement of a sensor 18 or a thermocouple 8 is as Alternative to understand. In this version with ceramic insulating sleeves 9 around the heating conductor 4 there is the advantage that the ceramic insulating sleeves a great elasticity is given, so that a constant good contact on the underside the glass ceramic heating plate 1 is guaranteed. The metal foil should be opposite the glass ceramic plate show a neutral behavior.

Die Folie 7 kann außerdem in die Erdung des Gerätes an den Schutzleiter angeschlossen werciefj. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß die Folie durch Metallisierung der Glaskeramikunterseite ersetzt wird. Wie daraus ersichtlich, ist der Gegenstand der Er@@ndung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränk@. Zur besseren Da stellung ist die Folie 7 als gesonderte Die dargestellt. S. att einer Folie kann auch eine Netallylatte einge@@gt werden, die jedoch dünnwandig sein muß und die den Warmeübergang gowährleistet gleichzeitig bei planem Verhalten im Verhältnis zur Glaskeramikplatte und zum Isolierblock.The foil 7 can also be connected to the grounding conductor of the device connected werciefj. There is also the possibility that the film can be metallized the underside of the glass ceramic is replaced. As can be seen from this, the subject is the invention is not limited to the illustrated embodiments. For better Since the position of the film 7 is shown as a separate die. S. att a slide can a net bar can also be inserted, but it must be thin-walled and the the heat transfer go ensures at the same time with a plan behavior in relation to the glass ceramic plate and to the insulating block.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

============================= Radiator with temperature limiter for heating of glass ceramic hotplates, in the area below at least one heating conductor is arranged on the glass ceramic hotplate, d a d u r c it is noted that the heating conductor (4) is on an insulating block (3) lies and with a thermally conductive, in particular metallic cover or sheath (14,7) is provided, which in turn is connected to a temperature limiting device is.

2. Radiator according to claim 1, characterized in that the heating conductor or the heating wire (4) is arranged in a tube (14), which is preferably made of metal is that evenly over the surface of the insulating block (3) or in the heating point area (2) is arranged distributed, preferably with spiral, meander or loop guidance, a measuring line (5) or a heat sensor being connected to the tube (14).

3. Radiator according to claim 1, characterized in that the heating conductor or the heating wire (4), preferably embedded in any sheathing (14), of a metal foil (7) or the like. is covered, the metal foil (7) through a thermocouple (8) or a heat sensor (18) is scanned.

4. Radiator according to claim 1 and one of the following claims, characterized in that in the heating point area (2) below the glass ceramic heating plate (1) a ceramic layer (6) is arranged.

5. Radiator according to claim 1 and one of the following claims, characterized in that the heating conductor (4) is coated with ceramic beads (9), wherein the ceramic beads (9) through a metal foil (7) covered are, which in turn can be scanned by a heat sensor (18).

6. Radiator according to claim 1 and one of the following claims, characterized in that the heating conductor (4) may be interposed a sheath (9,14) is covered by a metal layer, which is as metallized Layer is arranged below the glass ceramic heating plate (1), this metallized Layer to a heat sensor (18), a thermocouple (8) or the like. connected.

7. Radiator according to claim 1 and one of the following claims, characterized in that the metal foil (7) in the grounding of the device to the Protective conductor is included or connected.

8. Radiator according to claim 1 and one of the following claims, characterized in that the thermocouple (8) or the sensor (18) is electrical connected to the control contacts of the cooker.