DE29619760U1 - Infrarotheizer - Google Patents
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Description
(4>&dgr;2&dgr;) St/kri Ceramaspeed Limited
INFRAROTHEIZER
Die Erfindung betrifft Infrarotheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte,
deren Heizer mindestens eine Infrarotheizquelle mit im wesentlichen positiven Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes aufweisen. Derartige Infrarotheizquellen
enthalten im allgemeinen eine Infrarotlampe, sie können jedoch auch ein Heizelement aus Molybdändisi1icidmaterial
aufweisen. Eine typische Infrarotlampe enthält einen Wolframfaden im Innern einer verschlossenen Quarzhülle oder
Quarzglashülle mit einer halogenhaltigen Atmosphäre.
Der elektrische Widerstand solcher Infrarotheizquellen ist bei
Raumtemperaturen sehr niedrig und dies führt zu einem hohen Einschaltstrom, wenn die Quelle mit Energie aus einem Stromnetz
versorgt wird. Der daraus resultierende Spannungsabfall im Netz wird von zahlreichen Stromversorgern nicht hingenommen.
Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, vorübergehend oder dauernd ein oder mehrere Ballastwiderstände in Serie
mit der Infrarotheizquelle zu schalten. Derartige Ausführungsformen
sind beispielsweise beschrieben in EP-A-0176027, EP-A-0206597 und EP-A-0235895. Der Ballastwiderstand ist im
Heizer angeordnet zusammen mit der Infrarotquelle und ist ein gleichförmig gewickelter blanker Draht aus einem Material wie
einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung mit einem relativ niedrigen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen
Widerstandes. Das Ballastelement trägt ebenfalls zur Wärmeleistung
des Heizers bei. Beim Einschalten führt die Anwesenheit eines Ballastwiderstandelementes zu einer niedrigeren
Spitze des Einschaltstromes und verringert die Störungen im Stromzuführungsnetz. Das Verhältnis des elektrischen Widerstandes
des Ballastwiderstandes zu dem der Infrarotquelle wurde
geeigneterweise ausgewählt, um den Erfordernissen zu genügen. Beispielsweise wurde für einige Heizer der Ballastwiderstand
so ausgewählt, daß der elektrische Widerstand etwa die Hälfte dessen der Infrarotquelle bei Betriebstemperatur beträgt,
wenn eine solche Quelle eine Wolframhalogenlampe ist. Bei einigen anderen Heizern wurden der Ballastwiderstand und
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der Widerstand der Infrarotquelle so gewählt, daß sie im wesentlichen
gleichen elektrischen Widerstand aufweisen.
Bis vor kurzem waren die auf diese Weise hergestellten Heizer geeignet, den geltenden Anforderungen für Einschaltbedingungen
in der ganzen Welt zu genügen.
Jedoch wird die Einführung strengerer Regeln in Zukunft die erlaubten Einschaltströme beim Betrieb von Heizern verringern.
Um diesen strengeren Anforderungen mit der konstruktiven Gestaltung des Standes der Technik zu entsprechen, wird es erforderlich,
einen ansteigenden Anteil an Ballastwiderstand in Serie mit der Infrarotquelle vorzusehen. Die Anwesenheit eines
solch hohen Anteils an Ballastwiderstand ist nachteilhaft,
denn es hat eine ansteigende Aufheizzeit für die Infrarotquelle zur Folge, wie einer Wolframhalogenlampe und beseitigt den
Hauptvorteil einer solchen Quelle, nämlich das unmittelbare visuelle Erkennen der Versorgung mit Energie.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Problem zu minimieren oder zu beseitigen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen elektrischen
Infrarotheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte mit mindestens einem Infrarotheizelement in einem schalenförmigen
Träger, der zur Montage unter der Glaskeramikdeckplatte ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Infrarotheizelement einen
im wesentlichen positiven Temperaturkoeffizienten des
elektrischen Widerstandes aufweist und einen Ballastwiderstand,
der elektrisch in Serie mit dem mindestens einen Infrarotheizelement geschaltet ist, zumindest während des Beginns
der Beaufschlagung mit elektrischer Energie zum Dämpfen des Einschaltstroms beim Zuführen von elektrischer Energie zum
Heizer und wobei der Ballastwiderstand einen negativen Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes über einen ersten Temperaturbereich von 00C bis mindestens 7000C aufweist
und in einem oberhalb des ersten Temperaturbereiches liegenden zweiten Temperaturbereich einen positiven Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes aufweist.
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Der erste Temperaturbereich kann beispielsweise reichen von 0°c bis 10000C oder von O0C bis 9000C oder von 00C bis 8000C.
Vorzugsweise ist der Ballastwiderstand innerhalb des Heizers
angeordnet.
Vorzugsweise ist der Ballastwiderstand aus feuerfestem halbleitendem
Material, insbesondere Siliciumcarbid und ganz besonders
bevorzugt zumindestens teilweise aus alpha-Siliciumcarbid.
Er wird üblicherweise verwendet in Form von mindestens
einem langgestreckten Stab oder Draht oder Streifen. Ein langgestreckter Streifen mit rechteckigem Querschnitt kann besonders
vorteilhaft verwendet werden, wobei dessen Kanten innerhalb des Heizers abgestützt sind.
Der Ballastwiderstand aus Siliciumcarbid kann ein oder mehrere
Dotierungsmittel oder Zusätze enthalten, um den gewünschten erforderlichen elektrischen Widerstand und/oder den Temperaturkoeffizienten
des Widerstandes einzustellen.
Ein Ballastwiderstand aus Siliciumcarbid kann in langgestreckter
Form derart hergestellt werden, so daß die einander gegenüberliegenden
Endbereiche einen niedrigeren elektrischen Widerstand aufweisen als der verbleibende Teil des Ballastwiderstandes.
Solche einander gegenüberliegenden Endbereiche dienen
zum Anschluß von Stromzuführungen und weisen eine im wesentlichen
niedrigere Temperatur auf als der Rest des Widerstandes während des Betriebes des Heizers. Die einander gegenüberliegenden
Endbereiche können beispielsweise aus beta-Si1iciumcarbid
oder aus alpha-Si1iciumcarbid, das mit Silicium (beispielsweise
ein Material mit Poren, die mit Silicium gefüllt sind) angereichert ist, sein, wobei der Rest des Ballastwiderstandes
aus alpha-Si1iciumcarbid ist.
Das mindestens eine Infrarotheizelement kann mindestens eine Infrarotlampe oder mindestens ein Molybdändisilicidheizelement
aufweisen. Eine solche mindestens eine Infrarotlampe kann insbesondere einen Wolframdraht im Innern einer geschlossenen
versiegelten Hülle in einer halogenhaltigen Atmosphäre aufweisen.
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Der schalenförmige Träger kann eine Schale, insbesondere aus
Metall aufweisen, mit einer darin angeordneten Grundschicht aus Wärme und elektrisch isolierendem Material wie einem
mikroporösen Isoliermaterial.
Ein als Ballastwiderstand verwendetes Element aus Siliciumcarbid,
das in Serie mit ein oder mehreren Infrarotheizelement geschaltet ist, hat die folgenden vorteilhaften Eigenschaften:
Wegen des anfänglich negativen Temperaturkoeffizienten des
Widerstandes bewirkt er insbesondere die Erhöhung des Serienwiderstandes des Heizers in kaltem Zustand und verringert den
Einschaltstrom, der sonst im Infrarotheizelement beim Beaufschlagen des Heizers mit Energie auftreten würde. Er weist
vorteilhaft einen niedrigen Widerstand in heißem Zustand auf und kann dazu beitragen, um ein sehr niedriges elektrisches
Selbsterwärmen in heißem Zustand des Heizers zu bewirken. Er widersteht jedoch auch hohen Temperaturen bis zu 16000C ohne
Nachteile und kann dazu verwendet werden, zur insgesamt entwickelten Wärme des Heizers beizutragen und diesbezüglich die
Funktionen des Ballastwiderstandes des Standes der Technik ersetzen.
Der hohe elektrische Widerstand und niedrige spezifische Wärme von alpha-Si1iciumcarbid im Vergleich zu Metallen ermöglicht
die Ausbildung eines Ballastwiderstandes, der sich schnell erwärmen
kann und erlaubt eine konstruktive Gestaltung, die das schnelle Aufleuchten des Infrarotelementes nicht negativ beeinflußt,
auch wenn der Einschaltstrom auf ein niedriges Niveau verringert ist. Dies beruht darauf, daß das Infrarotelement
sich erwärmt und sich dessen elektrischer Widerstand erhöht, der Ballastwiderstand aus Siliciumcarbid sich ebenfalls
erwärmt und sich sein elektrischer Widerstand erniedrigt. Diese Verringerung des elektrischen Widerstandes kann so ausgenutzt
werden, daß der Widerstand des Infrarotheizelementes sich mit der gleichen Geschwindigkeit erhöht, so daß die Möglichkeit
besteht, den Stromfluß durch die Serienschaltung der Kombination auf einem relativ hohen Niveau, jedoch unterhalb
des zulässigen Maximums aufrechtzuerhalten. Dies hat ein schnelles und gleichmäßiges Aufleuchten des Infrarotelementes
(4626) St/kr» Ceramaspeed Limited
zur Folge. Die durch diese Anordnung entstehende Glättung von Stromschwankungen kann auch vorteilhaft sein, um bestimmten
gesetzlichen Vorschriften zu genügen, wenn die Geschwindigkeit von Stromänderungen ebenso wie der maximal zulässige Stromfluß
von Bedeutung sind.
Siliciumcarbid hat eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit und
relativ niedrige Wärmeausdehnung. Wenn es als Material für den Ballastwiderstand verwendet wird, ergibt sich daraus eine exzellente
Beständigkeit gegenüber Wärmeschock und ermöglicht es, hohe Aufheizgeschwindigkeiten zu überstehen, beispielsweise
bis zu 7000C pro Sek. vom Einschalten in kaltem Zustand.
Die relativ hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials hat auch zur Folge, daß sich nach dem Ausschalten des Heizers der Ballastwiderstand
ausreichend schnell durch Wärmeleitung zu den relativ kalten Endbereichen abkühlt, so daß sich der Widerstand
desselben auf einen ausreichend hohen Wert erhöht zum wirksamen Dämpfen des Einschaltstromes, wenn der Heizer nach einer
kurzen Ausschaltperiode erneut mit Energie versorgt wird.
Die physikalische Natur von Siliciumcarbid, insbesondere seine
relative Sprödigkeit, macht es besonders geeignet zum Ausbilden von geraden Widerstandselementen anstelle von gebogenen
oder komplex geformten Elementen, obwohl gebogene oder komplex geformte Elemente herstellbar sind. Besonders geeignet sind
deshalb ein oder mehrere Ballastwiderstände in Form von geradem Draht, Stäben oder in Streifenform, die so angeordnet werden,
daß sie sich über den Heizer erstrecken, beispielsweise diametral über einen kreisförmigen Heizer. Der eine oder die
mehreren Ballastwiderstände können so angeordnet werden, daß sie sich unter einem oder mehreren Infrarotelementen erstrekken.
Der Ballastwiderstand kann ständig in Serie mit dem mindestens
einem Infrarotheizelement geschaltet sein oder kann aus dem
Schaltkreis ausgeschaltet werden, beispielsweise durch Kurzschließen für eine kurze Zeit nach anfänglicher Beaufschlagung
des Heizers mit Energie.
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Die Erfindung wird anschließend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Abb. 1 ist ein perspektivischer Blick auf einen erfindungsgemäßen
Infrarotheizer und
Abb. 2 ist ein Querschnitt des Heizers von Abb. 1, der unterhalb einer Glaskeramikdeckplatte angeordnet ist.
In den Zeichnungen wird wiedergegeben, wie ein Infrarotheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte ausgebildet ist. Eine
kreisförmige Metallschale 1 enthält eine Grundschicht 2 aus elektrisch und wärmeisolierendem Material, wie beispielsweise
einem mikroporösem wärme- und elektrisch-isolierendem Material. Ein Außenrand 3 von gut bekannter Form ist vorhanden und
so angeordnet und ausgebildet, daß er in Berührung mit der Unterseite der Glaskeramikdeckplatte 10 steht, wenn der Heizer
zum Betrieb in einem Herd angeordnet ist. Der Außenrand 3 ist aus einem wärme- und elektrisch-isolierenden Material, beispielsweise
aus gebundenen Keramikfasern, gebundenen Glasfilamenten
oder Vermiculit.
Ein Infrarotheizelement mit einer kreisförmigen oder ringförmigen Infrarotlampe 4 mit einem im wesentlichen positiven Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes ist innerhalb der Schale 1 auf der Grundschicht 2 angeordnet. Der Infrarotstrahler
4 enthält üblicherweise ein Wolframfaden im Innern einer versiegelten Quarzhülle oder eine Hülle aus geschmolzenem
Siliciumdioxid, die eine halogenhaltige Atmosphäre enthält.
Beispielsweise ist in einem Heizer von 200 mm Durchmesser, der erforderlich ist, um eine Leistung von 1800 Watt bei 240 Volt
zu erreichen, eine ringförmige Lampe 4 mit einem Innendurchmesser von 136 mm vorhanden und weist bei 160 Volt eine Leistung
von 1350 Watt auf. Der Faden einer solchen Lampe hat in heißem Zustand einen elektrischen Widerstand von etwa 24 Ohm.
Die Grundschicht 2 aus Isoliermaterial ist schalenförmig, so
daß ein langgestreckter Ballastwiderstand 5 in Form eines
(4526) 5t/kr, Cerainaspeed Limited
rechteckigen Streifens sich diametral über den Heizer unter der Infrarotlampe 4 erstrecken kann. Der Ballastwiderstand 5
wird üblicherweise in und durch den Heizer durch Öffnungen in den Seitenwänden der Schale und durch Öffnungen in der Grundschicht
eingebracht. Die Seitenwände und Grundschicht enthalten keramische Bestandteile in Form von Einsätzen 6, die diametral
einander gegenüberliegend im nicht vom Außenrand abgedeckten Teil der Grundschicht 2 angeordnet sind. Solche Einsätze
können während der Ausbildung der Grundschicht 2 in der Schale 1 eingebracht werden.
Der Ballastwiderstand 5 widersteht einer Temperatur von mindestens
7000C und hat einen negativen Temperaturkoeffizienten
seines elektrischen Widerstandes über einen ersten Temperaturbereich von O0C bis mindestens 7000C und einen positiven Temperaturkoeffizienten
des Widerstandes in einem zweiten Temperaturbereich, der höher ist als der erste Temperaturbereich.
Es handelt sich um ein feuerfestes halbleitendes Material, das keramischer Natur sein kann und üblicherweise im offenen Zentralbereich
5A alpha-Siliciumcarbid enthält. Dies kann in reiner Form vorliegen oder einen Anteil an beta-Si Iiciumcarbid
enthalten und/oder kleine Mengen von Verunreinigungen oder Dotierungsmaterial und es kann Endbereiche 5B mit niedrigerem
elektrischen Widerstand als im Zentralbereich aufweisen. Ein mögliches streifenförmiges Material für den Ballastwiderstand
5 ist rekristallisiertes alpha-Si1iciumcarbid, das von der
Firma Kanthai AB unter der Markenbezeichnung Hot Rod in den Verkehr gebracht wird. Dieses Material hat eine 30%ige Porosität
und die einander gegenüberliegenden Endbereiche 5B sind
gefüllt oder angereichert mit Silicium, um einen geringeren elektrischen Widerstand in diesen Endbereichen zu schaffen.
Als eine alternative Ausführungsform kann das streifenförmige
Element 5 einen Zentralbereich 5A aus dichtem umkristallisiertem
oder durch Umsetzung gebundenen alpha-Si1iciumcarbid und
Endbereiche 5B aufweisen aus beta-Si Iiciumcarbid mit niedrigerem elektrischen Widerstand, die durch Umsetzung miteinander
verbunden sind. Im Falle des Heizers des vorliegenden Beispiels mit 200 mm Durchmesser hat der streifenförmige Ballastwiderstand
5 üblicherweise einen offeniegenden Zentralbereich
von etwa 100 mm Länge und einander gegenüberliegende Endberei-
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• ··
ehe mit niedrigerem elektrischen Widerstand von jeweils etwa
60 mm Länge. Der Ballastwiderstand 5 ist üblicherweise 2 mm dick und 8 mm breit und wird auf der schmalen Kante im Heizer
8 abgestützt, auf den 8 mm breiten Kanten im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Grundschicht des Heizers, um eine optimale
Wärmestrahlung vom Ballastwiderstand 5 auf die Glaskeramikdeckplatte
während des Betriebs des Heizers sicherzustellen.
Der Ballastwiderstand 5 hat üblicherweise in kaltem Zustand
von einem Ende zum anderen einen elektrischen Widerstand von etwa 30 Ohm. Der elektrische Widerstand in heißem Zustand beträgt
etwa 6 Ohm bei 800 bis 9000C und etwa 6,5 Ohm bei 10000C
und etwa 8 Ohm bei 1100 bis 11500C.
Nicht gezeigte elektrische Anschlußleitungen sind mit den Enden 7 und 8 des Ballastwiderstandes 5 verbunden, beispielsweise
durch Klemmverbindungen oder durch kleine einschraubbare Befestigungselemente, die sich durch Löcher in den Enden 7, 8
des Ballastwiderstandes 5 erstrecken und mit geeigneten Muttern
befestigt sind. Um leitende Verbindungen der Enden 7, 8 des Ballastwiderstandes 5 herzustellen, können sie mit metallischen
Beschichtungen aus Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, wie Aluminium oder einer Legierung, wie Kovar,
beschichtet sein.
Der Ballastwiderstand 5 ist elektrisch in Serie mit der Infrarotlampe
4 geschaltet und die Kombination der beiden ist ausgebildet zur Verbindung zu einer elektrischen Spannungsquelle,
beispielsweise von 240 Volt über einen Temperaturbegrenzer 9 von gut bekannter Form. Dieser hat einen stabförmigen Fühler,
der sich über den Heizer erstreckt und dient dazu, die Beaufschlagung mit Spannung der Heizelemente 4 und 5 bei einer vorbestimmten
Temperatur zu unterbrechen, um eine Zerstörung der Glaskeramikdeckplatte durch Überhitzung während des Betriebs
des Heizers im Herd zu vermeiden.
Der Betrieb des Heizers erfolgt insbesondere wie folgend:
(4626) St/kr * Ceramaspeed Limited
Beim Einschalten in kaltem Zustand trägt der elektrische Widerstand
der Serienschaltung der Kombination der Heizelemente aus Infrarotlampe 4 und dem Si 1iciumcarbidballastwiderstand 5
etwa 32,4 Ohm. Der Strom beträgt bei einer Spannung von 240 Volt etwa 7,4 Ampere. Der Einschaltstrom, der anderenfalls in
der Infrarotlampe auftreten würde, ist dementsprechend gedämpft. In diesem Zustand beträgt die Leistung des Ballastwiderstandes
5 etwa 1643 Watt und die der Infrarotlampe 4 nur etwa 131 Watt. Unter diesen Bedingungen erwärmt sich der
Ballastwiderstand 5 aus Siliciumcarbid schneller als die Lampe
4. Sobald sich der Ballastwiderstand 5 aus Siliciumcarbid erwärmt,
beginnt sein Widerstand zu fallen und der Strom steigt vom anfänglichen Niveau von etwa 7,4 Ampere an auf einen Maximalwert
von etwa 14 Ampere. In diesem Zustand und mit kontinuierlich steigendem elektrischen Widerstand der Lampe 4 erhöht
sich die Temperatur der Lampe sehr schnell und nimmt sehr schnell die Temperatur des Ballastwiderstandes &dgr; aus Siliciumcarbid
an. Nach einigen Sekunden erreicht der elektrische Widerstand der Serienschaltung der Kombination aus Ballastwiderstand
5 und Lampe 4 einen Wert von etwa 30 Ohm mit einem Strom von etwa 8 Ampere und einer Gesamtleistung von etwa 1920 Watt.
Wenn sich die Glaskeramikdeckplatte erwärmt steigt auch die Temperatur des Ballastwiderstandes 5 aus Siliciumcarbid und
der Infrarotlampe 4 kontinuierlich an. Obwohl sich der Widerstand
des Wolframdrahtes in der Infrarotlampe 4 weiterhin nicht wesentlich ändert, steigt der Widerstand des Ballastwiderstandes
aus Siliciumcarbid nun an, von etwa 6 Ohm auf etwa 8 Ohm aufgrund des positiven Temperaturkoeffizienten des
Widerstandes bei einer solchen Temperatur, so daß im Endzustand des Betriebes die in Serie geschaltete Kombination der
Heizelemente einen Widerstand von etwa 32 Ohm aufweist und die Leistung des Heizers 1800 Watt beträgt.
Während des Betriebes des Heizers wird die von der Infrarotlampe entwickelte Wärme im wesentlichen aufrechterhalten auf
einem Niveau von mehr als 50% der gesamten Wärme, die der Heizer als Ganzes entwickelt.
(4625) St/kr, Ceramaspeed Limited
Der erfindungsgemäße Heizer genügt den strengen Einschaltbedingungen
der Behörden. Zu diesem Zwecke wird der Ballastwiderstand 5 aus Siliciumcarbid in Serie geschaltet mit ein
oder mehreren Infrarotlampen 4 und so angeordnet, daß er mit seinem minimalen elektrischen Widerstand bei etwa 9000C betrieben
wird.
Nach dem Ausschalten des Heizers fällt die Temperatur des Ballastwiderstandes 5 aus Siliciumcarbid schnell, insbesondere
infolge seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, die sicherstellt, daß die Wärme wirksam in kältere Endbereiche des Ballastwiderstandes
abgeleitet werden. Das bedeutet, daß dann, wenn der Heizer nach einer relativ kurzen Zeit wieder eingeschaltet wird, wie
es während normaler gesteuerter Schaltvorgänge des Heizers auftritt, daß sich der elektrische Widerstand des Si 1iciumcarbidelementes
5 ausreichend erhöht hat, um die erforderliche Ballastwirkung zum Dämpfen des Einschaltstromes durch die Infrarotlampe
4 auszuüben.
Anstelle einer ständigen Serienschaltung des Si 1iciumcarbidelementes
5 mit der Infrarotlampe 4 ist es möglich, dieses aus dem Schaltkreis auszuschalten nach einer anfänglichen vorbestimmten
Zeit der Beaufschlagung des Heizers mit Energie. Geeignete Anordnungen, um diese Wirkung zu erzeugen, sind bekannt,
beispielsweise aus EP-A-O 235 895.
Die ein oder mehreren Infrarotlampen 4 müssen nicht kreisförmig
oder ringförmig sein, sondern können auch gerade oder jede andere gewünschte Form aufweisen.
Anstelle von ein oder mehreren Infrarotlampen 4 können auch ein oder mehrere Infrarotheizelemente, wie beispielsweise solche
aus Molybdändisi1icid, die einen im wesentlichen positiven
Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweisen,
verwendet werden.
Obwohl ein Ballastwiderstand 5 aus Siliciumcarbid in gestreckter
Streifenform beschrieben wurde, können auch andere Formen verwendet werden. Jedoch ist die gestreckte Form im allgemeinen
bevorzugt wegen der Schwierigkeit, das relativ spröde Material zu komplexeren Formen auszuformen.
(4625) St/kr, Ceramaspeed Ltd.
15
1 Metallschale
2 Grundschicht aus elektrisch- und wärme-isolierendem
Material
3 Außenrand
4 Infrarotstrahler, Infrarotlampe
5 Baiastwiderstand
6 Einsatz
7 elektrische Zuleitungen, elektrische Anschlüsse
8 elektrische Zuleitungen, elektrische Anschlüsse
9 Temperaturfühler des Temperaturbegrenzers Glaskeramikdeckplatte eines Herdes
Claims (18)
1. Elektrischer Infrarotheizer für Herde mit Glaskeramikdeckplatte
mit
(a) mindestens einem Infrarotheizelement (4) in einem schalenförmigen
Träger (1, 2), der zur Montage unter der Glaskeramikdeckplatte (10) ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Infrarotheizelement
(4) einen im wesentlichen positiven Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes aufweist,
(b) einem Ballastwiderstand(5), der elektrisch mit dem mindestens
einem Infrarotheizelement in Serie geschaltet ist, zumindest während des Beginns der Beaufschlagung der Heizelemente
mit elektrischer Energie zum Dämpfen des Einschaltstromes beim Zuführen von elektrischer Energie zum Heizer,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ballastwiderstandselement(5) einen negativen Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes über einen ersten Temperaturbereich von O0C bis mindestens 7000C aufweist
und in einem oberhalb des ersten Temperaturbereiches liegenden zweiten Temperaturbereich einen positiven Temperaturkoeffizienten
des elektrischen Widerstandes aufweist.
2. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Temperaturbereich von O0C bis 10000C reicht.
3. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Temperaturbereich von 00C bis 9000C reicht.
4. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Temperaturbereich von O0C bis 8000C reicht.
5. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das BaIlastwiderstandselement{5) innerhalb des Heizers angeordnet
ist.
(A&25) St/kr, Ceramaspeed Ltd.
6. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ballastwiderstandselement{5) aus feuerfestem halbleitendem
Material ist.
7. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ballastwiderstandselement(5) aus Siliciumcarbid ist.
8. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Siliciumcarbid mindestens zum Teil alpha-Si1iciumcarb
i d ist.
9. Infrarotstrahlungsheizer nach Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das BaIlastwiderstandselement(5) in Form mindestens eines
langgestreckten Stabes, Drahtes oder Streifens vorhanden ist.
10. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der langgestreckte Streifen des Ballastwiderstandelementes (5) einen rechteckigen Querschnitt hat, dessen schmale Kante
im Innern des Heizers abgestützt ist.
11. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumcarbid des Ballastwiderstandelementes(5) ein
oder mehrere Dotierungsmittel oder Zusätze enthält, um das erforderliche Verhalten des elektrischen Widerstandes und/oder
den Temperaturkoeffizienten des Materials auszubilden.
12. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der Ansprüche 7 bis
11,
dadurch gekennzeichnet, daß das BaIlastwiderstandselement(5) aus Siliciumcarbid in gestreckter
Form ausgebildet ist und die einander gegenüberliegenden
Endbereiche (5B) des Elementes einen niedrigeren elek-
(4626) St/kr, Ceramaspeed Ltd.
trischen Widerstand als der übrige Teil (5A) des BaIlastwiderstandelementes(5)
aufweisen.
13. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die einander gegenüberliegenden Endbereiche (5B) aus Siliciumcarbid
oder mit Silicium angereichertem alpha-Siliciumcarbid
sind und der übrige Teil (5A) des Ballastwiderstandelementes
(5) aus alpha-Siliciumcarbid ist.
14. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Infrarotheizelement (4) mindestens eine
Infrarotlampe oder mindestens ein Heizelement aus Holybdändisilicid
oder eine Kombination dieser Elemente ist.
15. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Infrarotlampe (4) im Innern einen Wolframdraht
in einer eine halogenhaltige Atmosphäre enthaltenden dichten Hülle aufweist.
16. Infrarotstrahlungsheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der schalenförmige Träger (1) eine darin angeordnete
Grundschicht (2) aus elektrisch- und wärme-isolierendem Material
aufweist.
17. Infrarotstrahlungsheizer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der schalenförmige Träger (1) aus Metall ist.
18. Infrarotstrahlungsheizer nach Ansprüchen 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (2) mikroporöses elektrisch- und wärme-isol
ierendes Material ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970220 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000126 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20021216 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20041221 |
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R071 | Expiry of right |