DE3007806C2

DE3007806C2 - Elektrische Heizeinrichtung für Herde und Kochplatten

Info

Publication number: DE3007806C2
Application number: DE3007806A
Authority: DE
Inventors: Ingo Dipl.-Ing. Dr.mont. Salzburg Bleckmann
Original assignee: ELPAG AG CHUR 7001 CHUR CH
Current assignee: ELPAG AG CHUR 7001 CHUR CH
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE3163268D1; DE3007806A1; EP0035254B1; ATE7254T1; EP0035254A1; US4357523A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung für Herde oder Kochplatten, bei der unter einer für Wärmestrahlen durchlässigen Platte, insbesondere unter einer Glaskeramikplatte, eine hitzebeständige Halterung angeordnet ist, welche mindestens eine elektrische Heizwendel aufnimmt und bei der die Halterung in einem Hohlraum zwischen der Glaskeramikplatte und einer wärmedämmenden Schicht oder einem wärmedämmenden Körper angeordnet ist.

Elektrische Herde, die mit sogenannten »Strahlkochplatten« ausgerüstet sind, finden zunehmende Verbreitung. Die Herdoberfläche wird beispielsweise von einer Glaskeramikplatte gebildet. Unter der Glaskeramikplatte befinden sich kreisförmige, quadratische oder rechteckige elektrische Heizeinrichtungen meistens unterschiedlicher Größe. Die von der elektrischen Heizeinrichtung erzeugte Wärme wird überwiegend durch Strahlung auf Kcch- oder Bratgefäße übertragen, welche auf der Glaskeramikplatte abgestellt werden.

Aus der DE-OS 24 37 026 ist eine Ausführungsform bekannt, bei der die die Hitze erzeugende Heizwendel in einem bestimmten Abstand von der Unterseite der Glaskeramikplatte angeordnet ist. Es wird dabei an der Unterseite der Glaskeramikplatte ein schalenförmiger Isolationskörper befestigt. Die Heizwendel liegt auf einem Isolierfilz am Boden des schalenförmigen Isolierkörpers. Diese Ausführungsform hat den Vorteil,

daß die Glaskeramikplatte nicht unmittelbar mit der relativ hohen Temperatur der Heizwendel belastet wird und daß jede Wendelwicklung durch die Verbreiterung des Strahlungskegels einen größeren Abschnitt der Glaskeramikplatie bestrahlt. Auf diese Weise wird also die durch die Glaskeramikplatte hindurchgehende Strahlung gleichmäßiger verteilt. Der Nachteil dieser Ausführungsformen liegt darin, daß ein relativ sehr hoher Anteil der von der Heizwendel erzeugten Wärmeenergie nach unten abgeleitet wird und dementsprechend verlorengeht Diese Verluste wirken sich einerseits in der Energiebilanz ungünstig aus, andererseits muß die Heizwendel auf eine entsprechend hohe Temperatur gebracht werden, damit die geforderte Wärmeleistung auf das abgestellte Koch- oder Bratgefäö übertragen wird. Durch diese hohe Temperatur wird jedoch die Lebensdauer der Heizwendel erheblich verringert.

Aus der GB-PS 11 33 468 ist eine Ausführungsform bekannt, bei der die Heizwendel unmittelbar unterhalb der für Wärmestrahlen durchlässigen Platte, auf welcher das Kochgeschirr abgestellt wird, angeordnet ist. Der Boden der schalenförmigen Halterung ist mit einer infrarot reflektierenden Schicht bedeckt, so daß die von der Heizwendel nach unten abgestrahlte Wärmeenergie wieder gegen die für Wärmestrahlen durchlässige Platte zurückreflektiert wird. Damit diese Rückreflexion nicht gehemmt wird, besteht die Halterung für die Heizwendel aus einem radspeicherförmigen Gebilde, wobei die Speichen die Heizwendel tragen — jeodch zwischen den Speichen die entsprechenden Abschnitte der Heizwendel frei gespannt sind. Die Wärmestrahlenrückreflexion kann also zwischen den Speichen und den Heizwendelabschnitten auf die Abstellplatte für das Kochgeschirr und durch diese hindurch auf das Kochgeschirr gelangen. Eine geringfügige Konvektionsbewegung der zwischen dem Boden und der Abstellplatte eingeschlossenen Luft ist bei dieser Ausführungsform nicht auszuschließen. Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt jedoch darin, daß durch die Anordnung der Heizwendel unmittelbar unter der Abstellplatte letztere und die Heizwendel temperaturmäßig stark beansprucht werden und daß die Strahlungswärme im Muster der Heizwendel auf das Kochgeschirr übertragen wird, d. h. die Strahlungskegel der einzelnen Abschnitte der Heizwendel überschneiden sich nicht genügend. Bei Kochgeschirren mit geringerer Wärmeleitung, z. B. Keramikgefäßen, führt dies neben örtlichen Überhitzungen des Kochgeschirrrs auch zum stellenweisen Anbrennen des Kochgutes, wobei dann das Muster der Heizwendel erkennbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung der in Rede stehenden Art vorzuschlagen, bei der eine starke Konvektionsströmung der zwischen dem Boden der Halterung und der Abstellplatte eingeschlossenen Luft erzwungen und ansonsten eine gleichmäßige Wärmeabgabe an das Kochgeschirr erzielt wird. Abgesehen von der besseren Wärmeübertragung auf das Koch- oder Bratgut soll die Temperatur der Heizwendel bei sonst gleicher Dimensionierung um etwa 50⁰C, d. h. von z. B. 1000⁰C auf 95O⁰C abgesenkt werden, wodurch sich etwa eine Verdoppelung der Lebensdauer der Heizwendel ergibt.

Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der neuen elektrischen Heizeinrich-

tung dargestellt. Auf den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Vertikalteilschnitt der Heizeinrichtung und

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 in Fig. 1.

Eine Halterung 1 für eine Heizwendel 2 besteht aus einem z. B. aus Magnesit gepreßten, feuerfesten Stein, welcher im Querschnitt H-förmig ist, d. h. eine runde oder quadratische oder auch rechteckige Platte 3 besitzt einstückig Stege 4. In die Oberfläche der Platte sind Rillen 5 eingeprägt. Je nach den erwünschten Leistungssiufen der Platten können in die Rillen eine oder mehrere Heizwendeln 2 eingelegt sein, die entsprechend in Serien- oder Parallelschaltung oder in Einzelschaltung betrieben werden.

Der Boden der Rille 5 besitzt im Abstand voneinander angeordnet durchgehende Löcher oder schlitzförmige Aussparungen 6, durch die im Betrieb von der erhitzten Heizwendel 2 ein Konvektionsluftstrom angesaugt wird, wie dies durch die Pfeile in F i g. 1 angedeutet ist. Durch diesen Konvektionsluftstrom wird die Heizwendel gekühlt, so daß ihre Temperatur um etwa 30 —50°C niedriger ist im Vergleich zu einer Ausführungsform gleicher Leistung, jedoch ohne die Löcher oder Aussparungen 6. Zwischen den Wicklungen der Heizwendel 2 sind weitere Löcher oder Aussparungen 7 vorgesehen, durch welche der Konvektionsluftstrom nach unten fallen kann, wenn er Wärme an die Glaskeramikplatte 8 abgegeben hat.

Weiterhin ist ein Bügel oder eine Schale 9 vorgesehen, die eine Wärmedämmschicht 10 oder einen Wärmedämmkörper trägt. Auf den Wärmedämmkörper 10 ist eine die Strahlung reflektierende Folie 11, insbesondere eine Aluminiumfolie, aufgelegt. Die Stege 4 der Halterung 1 stützen sich einerseits an der Unterseite der Glaskeramikplatte 8 und andererseits an der Folie 11 bzw. an der Wärmedämmschicht 10 ab.

Auf diese Weise entsteht ein Hohlraum, der von der Platte 3 in etwa zwei gleich große Hälften 12a und 126 unterteilt wird. Für eine entsprechende Temperaturregelung kann die Temperatur beispielsweise in dem Hohlraum 12a mittels einer Thermostateinrichtung 13 abgetastet werden, die sich diagonal durch die Anordnung erstreckt.

Da bei dieser Anordnung die Heizwendel 2 im Abstand von der Glaskeiamikp-Iatte 8 liegt, trifft ein entsprechend breiter Aoschnitt des Straliiungskegels 14 auf diese Platte 8, so daß eine gleichmäßige Wärmeabgabe auf das nicht dargestellte, auf die Glaskeramikplatte 8 abgestellte Kochgefäß oder eine entsprechende Pfanne erzielt wird und örtliche unerwünschte Überhitzungen ausgeschlossen werden. Weiterhin hält sich dadurch die Belastung der Glaskeramikplatte 8 in Grenzen.

..ι Die von der Unterseite der Platte 3 nach unten abgestrahlte Wärme wird zum größten Teil durch die Folie 11 zurückgestrahlt. Der Hohlraum 12£> hat dabei nun zwei sehr wichtige Funktionen:

Würde die Folie U, z.B. eine Aluminiumfolie, unmittelbar an der Unterseite der Platte 3 angeordnet werden, dann würde sie schmelzen, da dort Temperaturen bis 900⁰C auftreten können. Der Hohlraum 12b kann dagegen so dimensioniert werden, daß die wärmereflektierende Folie 11 keine Temperatur annimmt, die über ihrer Erweichungstemperatur oder gar Schmelztemperatur liegen würde. Auf der anderen Seite entsteht nun eine entsprechende Luftkonvektion durch die Aussparungen 6, 7. welche für einen entsprechenden Ausgleich sorgt. Die Konveküonsströmung kann sich

>3 dabei sehr unterschiedlich ausbilden, je nachdem, welche Temperatur an der Oberseite der Plane herrscht, im allgemeinen wird die Temperatur an der Glaskeramikplatte 8 durch das aufgestellte Koch- oder Bratgut geringer sein als die Temperatur an der

in Oberfläche der Folie 11. Die abgekühlte Luft fällt dementsprechend durch die Aussparungen 7 nach unten und kühlt den Raum I2£>. wobei sie dann durch andere Aussparungen 6 wieder nach oben steigt. Der Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn durch die Temperatur-

r> Steuerung der Thermostateinrichtung 13 Stränge d;;r Heizwendel 2 abgeschaltet wurden.

Entsprechend'.· Vergleichsversuche zeigten, daß die Energieübertragung auf das Kochgut bei der beschriebenen Ausführungsform um über 10% im Vergleich zu

-<> bekannten Ausführungsformen verbessert wird. Da die Temperatur der Heizwendel bei sonst gleichen Dimensionierungen um ungefähr 50°C abgesenkt werden kann, ergibt sich etwa eine dopppelte Lebensdauer der Heizwendel 2 im Vergleich zu anderen Ausführiingsfor-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Heizeinrichtung für Herde oder Kochplatten, bei der unter einer für Wärmestrahlen durchlässigen Platte, insbesondere unter einer Glaskeramikplatte, eine hitzebeständige Halterung angeordnet ist, welche mindestens eine elektrische Heizwendel aufnimmt, und bei der die Halterung in einem Hohlraum zwischen der Glaskeramikplatte und einer wärmedämmenden Schicht oder einem wärmedämmenden Körper angerodnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung Rillen (5) zur Aufnahme der Heizwendel (2) und eine große Anzahl von Löchern oder Aussparungen (6,7) besitzt, welche die Ausbildung einer Konvektionsströmung der in dem Hohlraum eingeschlossenen Luft zwischen dem unterhalb und dem oberhalb der Halterung befindlichen Bereich des Hohlraumes zulassen, derart, daß ein Teil der Löcher oder Aussparungen (6) am Boden der Rillen (5) und der andere Teil der Löcher oder Aussparungen (7) im Bereich zwischen den Rillen (5) angeordnet ist.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die wärmedämmende Schicht von einer reflektierenden Folie abgedeckt ist.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) aus einem im Querschnitt H-förmigen Körper aus feuerfestem Stein, vorzugsweise aus Magnesit, besteht, dessen Schenkel (4) sich an der Unterseite der Platte (8) und an der wärmedämmenden Schicht (10) bzw. an der reflektierenden Folie (11) abstützen und dessen die Schenkel miteinander verbindender, plattenförmiger Mittelsteg (3) die Heizwendel (2) aufnimmt.