DE3545453C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizelement gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1. Ein solches ist aus der DE 31 26 989 A1 bekannt.

Bei derartigen Heizelementen will man möglichst weitestgehend verhin­ dern, daß die vom Heizwiderstand ausgehende Wärme abgeleitet wird auf Stellen außerhalb der Heizfläche, zum einen, um eine Erhitzung z.B. des Gerätegehäuses u.dgl. zu vermeiden und zum anderen, um eine Konzentration der Heizenergie auf den Heizstellenbereich z. B. den Kochstellenbereich zu gewährleisten unter Vermeidung von Wärmeverlusten.

Bei bekannten Kocheinrichtungen mit Massekochplatten (DE-PS 9 44 087, DE-OS 27 57 547) bzw. mit Glaskeramikplatte (DE-OS 25 18 949) sind randseitig komplizierte Isoliermaßnahmen erforderlich um die gesamte unveränderte Wärmeableitung zu verhindern. Dies gilt ebenso für die eingangs genannte Kochplatte (DE-OS 31 26 989), die ein in Flachleitertechnik ausgebildetes Heizelement besitzt und randseitig konstruktiv aufwendige Wärmesenk-Maßnahmen wie Überfallrand und dergl. besitzt.

Bei Heizelementen für andere Anwendungszwecke ist es bekannt, den oder die Heizleiter in der sogenannten Dickschichtpasten-Technik auszubilden unter Ver­ wendung von sogenannten Dickschichtpasten und dielektrischem Material, das als Isolations- und Trägerschicht dient und auf welches die Dickschichtpasten zur Schaffung von Heizleiterbahnen aufgebracht z.B. aufgedruckt und eingebrannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so zu verbessern, daß die notwendigen, konstruktiv aufwendigen Wärmesenk-Maßnahmen verringert werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Maßnahmen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Das erfindungsgemäße Heizelement zeichnet sich aus durch eine besonders flache Bauweise, die eine Unterbringung auch in räumlich beengten Verhältnissen er­ möglicht, wie z.B. in Verbindung mit einer sehr flachen Kochmulde unmittelbar oberhalb eines Küchen-Einbauelementes. Durch die Wärmesenke wird ein Abwandern der von der Heizleiterbahn ausgehenden Wärmeenergie nach außen hin, insbeson­ dere zur Seite hin, weitestgehend verhindert, ohne daß hierzu aufwendige konstruktive Maßnahmen notwendig wären. Eine solche Wärmesenke kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, z.B. in Form von Materialverengun­ gen, randseitig verjüngtem Trägerprofil, spitz zulaufenden Stützelementen und dergleichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die Unteransicht eines Kochstellenheizelementes mit plat­ tenartigem Tragteil,

Fig. 2, 3 und 4 unterschiedliche, schematisch in Schnittansicht dargestellte Heizelemente.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich um kreisrundes Heizele­ ment z.B. ein Kochstellenheizelement, das unmittelbar oder mittelbar, z.B. in Verbindung mit einer Muldenplatte oder Glaskeramikplatte, als Kochplattenhei­ zung dienen kann. Es besitzt als Träger 1 eine ebene, glatte Stahlplatte, die vorzugsweise beidseitig mit Emailbeschichtungen versehen ist. Auf der Unter­ seite des Trägers 1, bzw. auf der Emailschicht, z.B. durch Aufdrucken und Einbrennen, aufgebracht ist eine Deckschicht-Heizleiterbahn 2. Hierauf be­ darfsweise aufgebracht ist eine ebenfalls isolierende Deckschicht, z.B. eben­ falls eine Emailschicht. An der Unterseite dieser Deckschicht kann wiederum ein Reflektor angebracht sein, z.B. in Gestalt einer Metalloxidschicht, einer Metallfolie o.dgl. Im Zentrum des Heizelementes ist ein Befestigungsbolzen 3 vorgesehen, der die vorgenannten Schichten durch- und überragt und am Träger 1 z.B. angeschweißt ist. Dieser Befestigungsbolzen 3 dient der mechanischen Be­ festigung des Heizelementes, z.B. in einer Kochmulde der eingangs erwähnten Art. Wie die Figur zeigt, ist die Heizfläche unterteilt in zwei Heizzonen, und zwar in eine äußere Heizzone 4 und in eine innere Heizzone 5. In beiden Heiz­ zonen verlegt ist die einzige Heizleiterbahn 2, die in diesen Heizzonen mäan­ derartig geführt ist, vorzugsweise mit unterschiedlich dichter Anordnung der Mäanderwindungen. Auf diese Weise ist die Heizwirkung z.B. des äußeren Ab­ schnittes der Heizleiterbahn 2 in der Heizzone 4 größer als diejenige des in­ neren Abschnittes in der Heizzone 5. Über Verbindungsabschnitte 6 stehen diese beiden Heizleiterbahnen miteinander elektrisch in Verbindung. Im Zentrum be­ findet sich eine unbeheizte Zone 7 und an der Peripherie des Trägers 1 eine unbeheizte Randzone 8. Bis zu der letztgenannten Randzone 8 ist die Heizlei­ terbahn 2 mit Zuleitungs-Abschnitten 9 geführt bis zu Kontaktflächen 10. Um eine möglichst geringe Eigenerwärmung zumindest der Kontaktflächen 10 zu er­ halten, besitzen diese Kontaktflächen 10 einen größeren Querschnitt (Grundriß) als die Heizleiterbahn 2 in den beheizten Zonen. Zusätzlich oder stattdessen kann für die Zuleitungs-Abschnitte 9 und die Kontaktflächen 10 aber auch ein Material mit möglichst geringem ohmschen Widerstand, d.h. hoher elektrischer Leitfähigkeit verwendet werden, wie z.B. Kupfer. Innerhalb der unbeheizten Randzone 8 ist ebenfalls als Dickschicht-Heizleiterbahn eine elektrische Meß­ widerstandsbahn 11 auf dem Träger 1 aufgebracht mit elektrischen Anschluß- oder Kontaktflächen 12 in der zentralen unbeheizten Zone 7.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß das beschriebene Heizelement an der Unterseite eines z.B. als Glaskeramikplatte oder Edelstahlmulde einer Kochmulde ausgebil­ deten Tragteils befestigt bzw. angedrückt ist. Der Tragteil 13 kann auch als ebene metallische Muldenplatte ausgebildet sein, wie anhand der Fig. 2 und 3 angedeutet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein allgemein mit A bezeichnetes Heizelement nur schematisch angedeutet. Es kann in der anhand Fig. 1 beschrie­ benen Weise ausgebildet sein, wobei wiederum mit 1 der Träger des Heizelemen­ tes bezeichnet ist. Dieses Heizelement A ist lösbar oder unlösbar z.B. durch Verkleben, Reibschweißung oder dergleichen, verbunden mit einer tellerartigen, verhältnismäßig dünnwandigen Kochplatte 14, die vorzugsweise aus Stahlblech besteht, während die unmittelbar benachbarte Trägerschicht 15 des Heizelemen­ tes vorzugsweise aus Aluminium besteht. Mit ihrem nach unten gezogenen Rand 16 stützt sich die Kochplatte 14 auf einem nach oben gebogenen Öffnungsrand 17 des Tragteils 13 praktisch linienförmig ab. Wie die Figur zeigt, ist der eine Stützschulter darstellende Rand 16 der Kochplatte 14 mit einem spitz auslau­ fenden Profil ausgestattet, womit man insb. durch die linienförmige Berührung eine wirksame Wärmesenke zwischen der Kochplatte 14 und dem Tragteil 13 er­ hält. Selbstverständlich kann die Kochplatte 14 unmittelbarer fester Bestand­ teil des Heizelementes A sein.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist in einem plattenartigen Tragteil 13 wiederum eine Öffnung 18 vorgesehen, für ein darin einsetzbares Heizelement A. Der Träger dieses Heizelementes stellt wiederum eine im vorliegenden Fall ebe­ ne Kochplatte 14′ dar, deren die Öffnungsweite überragender Plattenrand mit­ telbar über ein im wesentlichen ringförmiges Wärmedämmelement 19 auf dem Trag­ teil 13 abgestützt ist. An der Unterseite der Kochplatte 14′ ist eine das Hei­ zelement A umgebende Abdeckwanne 20 befestigt, die zumindest zum Teil mit Iso­ liermaterial ausgefüllt sein kann und/oder mit einem Reflektor versehen sein kann. In diesem Fall bildet das Wärmedämmelement 19 die Wärmesenke zwischen Heizelement A und Tragteil 13.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist wiederum schematisch ein Heizelement A′ dargestellt, bestehend aus einem z.B. aus Aluminium bestehenden Träger 21, der an der Unterseite eine elektrisch isolierende Beschichtung 22 aufweist, auf welcher Beschichtung wiederum Heizleiterbahnen 2 angeordnet, z.B. aufge­ druckt und eingebrannt sind. Auf diese Heizleiterbahnen kann wiederum eine isolierende Deckschicht aufgebracht sein. Zur Bildung einer Wärmesenke ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Träger 21 zum Trägerrand hin verjüngt ausge­ führt, so daß im Bereich des verjüngten Querschnitts eine Zone erhöhten Wärme­ leitwiderstandes erhalten wird. Alternativ oder zusätzlich kann z.B. ebenfalls im Bereich der verjüngten Zone oder aber im Bereich zwischen benachbarten Heizzonen eine Wärmesenke dadurch gebildet werden, daß im Trägermaterial Aus­ nehmungen 23 vorgesehen sind, durch die ebenfalls der Trägerquerschnitt ver­ engt wird unter Bildung von Zonen erhöhten Wärmeleitwiderstandes. Auch auf diese Weise wird eine seitliche Ableitung der von den Heizleiterbahnen 2 aus­ gehenden Wärmeenergie weitestgehend verhindert bzw. stark reduziert.

Claims (3)

1. Heizelement für thermische Hausgeräte, vorzugsweise für Kochstellen, mit einem wenigstens einen elektrischen in Flachleitertechnik ausgeführten Heizwiderstand aufweisenden Träger, der randseitig mit einem wärmeleitenden Tragteil des Hausgerätes über eine Wärmesenke erhöhten Wärme­ leitwiderstandes in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14; 21) selbst durch randseitige Querschnittsverengung die Wär­ mesenke bildet.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (21) einen zum Trägerrand hin verjüngten Querschnitt besitzt.

3. Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiterbahn, in Dichtschichtpasten-Technik ausgeführt ist.