DE3908242A1

DE3908242A1 - Heating device

Info

Publication number: DE3908242A1
Application number: DE19893908242
Authority: DE
Inventors: Peter Burbach; Ortwin Henss
Original assignee: BERNHARDT and SCHULTE KG 5882 MEINERZHAGEN DE; Bernhardt & Schulte KG; Buderus Kuechentechnik GmbH
Current assignee: Electrolux Juno Kuchentechnik GmbH
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-09-20

Abstract

So that intermediate power stages can also be switched on in cooking zones provided with high-temperature radiation heaters, without having to use rectifiers in the case of a mono-phase circuit, at least one heater, which is connected in parallel to other high-temperature radiators, can be switched on in a pulsed manner via a thermal relay. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für in Monophasenschaltung mit Wechselstrom betriebene und mit Hochtemperatur-Strahlungsheizkörpern ausgestattete Kochstellen.The invention relates to a heating device for in Monophase circuit powered by AC and with Hobs equipped with high-temperature radiant heaters.

Zur Beheizung von Glaskeramik-Kochfeldern werden zunehmend Hochtemperatur-Strahlungsheizkörper eingesetzt. Bei derartigen Hochtemperatur-Strahlungsheizkörpern handelt es sich von Schutzgas, z.B. Halogen, umgebene Heizelemente, z.B. Wolfram- Wendeln, die bei Betrieb eine Temperatur von ca. 2000°C erreichen, während nicht ummantelte Widerstandswendeln eine Betriebstemperatur von nur ca. 1000°C haben.Glass ceramic cooktops are becoming increasingly popular High temperature radiant heater used. With such High-temperature radiant heaters are from Protective gas, e.g. Halogen, surrounding heating elements, e.g. Tungsten- Coils that have a temperature of approx. 2000 ° C during operation reach while uncovered resistance coils a Have an operating temperature of only approx. 1000 ° C.

Es wird angestrebt, eine möglichst leistungsgerechte Abstufung zu erreichen. Dabei soll die Sichtbarkeit der Strahlungsheizkörper über den gesamten Regelbereich gewährleistet sein und durch regelmäßiges Takten entstehendes Disco-Licht auf ein nicht störendes Maß reduziert werden.The aim is to achieve a performance that is as appropriate as possible To achieve gradation. The visibility of the Radiant heaters over the entire control range be guaranteed and arising through regular cycling Disco light can be reduced to a non-distracting level.

In der DE-OS 35 16 788 wird eine Glaskeramik-Kochmulde beschrieben, bei welcher Hell- und Dunkelstrahler verwendet werden. Beim Ankochvorgang (volle Leistung) sind die Hellstrahler und Dunkelstrahler parallel an das Stromnetz angeschaltet, während bei Fortkochbetrieb eine Umschaltung derart erfolgt, daß die Hell- und Dunkelstrahler in Reihe mit einem Vorwiderstand liegen. Eine ausreichende Abstufung der Leistung ist damit nicht möglich. In DE-OS 35 16 788 a glass ceramic hob is described in which light and dark spotlights are used will. During the parboiling process (full power) they are Light emitters and dark emitters connected in parallel to the power grid switched on, while switching over during continued cooking is done in such a way that the light and dark spotlights are in series with a series resistor. Adequate grading of Performance is therefore not possible.

Um in den verschiedenen Schaltstellungen eine gleichmäßige Wärmeverteilung an der Kochstelle zu erzielen, ist es üblich vier Strahlungsheizkörper vorzusehen. Die DE-PS 34 37 726 beschreibt eine derartige Heizeinrichtung. Allerdings werden dabei Dioden als Gleichrichter eingesetzt. Steuerungen mit Dioden werden aber in Zukunft nicht mehr zugelassen, da die Gleichstromabgabe an das Netz der Elektroversorgungsunternehmen zu groß ist und nicht geduldet wird. Eine Schaltung ohne Dioden mit 380 V-Mehrphasenanschluß ist andererseits für den Einsatz der Geräte hinderlich, denn man hat nicht überall eine derartige Anschlußmöglichkeit.To ensure a uniform in the different switching positions It is common to achieve heat distribution at the hotplate to provide four radiant heaters. DE-PS 34 37 726 describes such a heating device. However diodes used as rectifiers. Controls with However, diodes will no longer be permitted in the future because the DC supply to the network of electrical supply companies is too large and will not be tolerated. A circuit without diodes on the other hand with 380 V multi-phase connection is for use the devices are a hindrance, because one does not have one everywhere Connectivity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein mit Hochtemperatur- Strahlungsheizkörpern beheiztes Kochfeld in Monophasenschaltung zu betreiben und dabei mit einfachen Mitteln (ohne Dioden) die übliche Leistungsabstufung von z.B. 200 W; 300 W, 490 W, 600 W 1200 W und 1800 W zu erreichen.The invention has for its object to provide a high-temperature Radiant heaters heated hob in monophase circuit to operate and with simple means (without diodes) usual performance grading of e.g. 200 W; 300 W, 490 W, 600 W 1200 W and 1800 W.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen.To solve this problem are in claim 1 specified features proposed.

Durch die unterschiedliche Verknüpfung der Hochtemperatur- Strahlungsheizkörper miteinander mittels eines mehrbahnigen Schalters, wie er bei Herden und Kochplatten üblich ist, wird unter Einbeziehung des Thermorelais bei bestimmten Leistungsstufen, die Abstufung in der benötigten Feinheit mit einfachen Mitteln möglich.By differently linking the high temperature Radiant heaters with each other by means of a multi-lane Switch, as is usual with cookers and hot plates, is carried out with the inclusion of the thermal relay at certain Power levels, the gradation in the required fineness with simple means possible.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigenExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown. Show it

Fig. 1a den Schaltplan einer mit vier Strahlungsheizkörpern bestückten Kochstelle in niedrigster eingeschalteter Leistungsstufe (Position 1), FIG. 1a is a circuit diagram of a loaded with four radiant heating elements in Cooking lowest switched power stage (position 1),

Fig. 1b Schema der Schaltbahnen des Schalters bei Schalterstellung "Position 1", FIG. 1b diagram of the switching paths of the switch in switch position "Position 1",

Fig. 1c Schema der Verknüpfung der Strahlungsheizkörper bei Schaltstellung "Position 1" (Leistung ca. 200 W), Fig. 1c diagram of the linking of the radiant heater in position "Position 1" (power 200 W),

Fig. 2a+2b Schemata der Schaltbahnen und der Verknüpfung der Strahlungsheizkörper bei "Position 2" (Leistung ca. 300 W), Fig. 2a + 2b schemes of the switching paths and the combination of the radiant heater when "position 2" (power 300 W),

Fig. 3a+3b entsprechende Schemata für "Position 4" (Leistung ca. 600 W), Fig. 3a + 3b corresponding schemes for "Position 4" (power 600 W),

Fig. 4a+4b Schemata für "Position 5" (Leistung ca. 1200 W), FIG. 4a + 4b schemes for "Position 5" (power 1200 W),

Fig. 5a+5b Schemata für "Position 6" (Leistung ca. 1800 W), Fig. 5a + 5b schemes for "Position 6" (power 1800 W),

Fig. 6a+6b und 6c Schaltplan, Schaltbahn und Verknüpfungsschema für mit Thermorelais erzielte Zwischenstufe "Position 3" (Leistung ca. 490 W), FIG. 6a + 6b and 6c diagram switching path and linking scheme for achieved with thermal relay intermediate "position 3" (power 490 W),

Fig. 7a, 7b und 7c Schaltplan, Schaltbahn- und Verknüpfungsschema bei einem 8-bahnigen Schalter und Takten der beiden äußeren Strahlungsheizkörper. Fig. 7a, 7b and 7c circuit diagram, switching path and connection scheme for an 8-track switch and clocking the two outer radiant heaters.

Mit L 1 und N ist das Wechselstromnetz bezeichnet, an welches die Heizeinrichtung mit den vier Hochtemperatur-Strahlungs heizkörpern H 1, H 2, H 3 und H 4 angeschlossen ist. Räumlich bilden dabei die beiden H 1 und H 4 die äußeren und die beiden H 2 und H 3 die inneren der parallel nebeneinander liegenden Strahlungsheizkörper. L 1 and N denote the AC network to which the heating device with the four high-temperature radiators H 1 , H 2 , H 3 and H 4 is connected. Spatially, the two H 1 and H 4 form the outer and the two H 2 and H 3 the inner of the radiant heaters lying next to each other in parallel.

Außerdem ist in dem Schaltplan Fig. 1a noch das Thermorelais T und die Signallampe S angedeutet. über die Schaltkontakte L, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 sowie PL, P 1; P 2, P 3; P 4; P 5; P 6; und P 7 können die Strahlungsheizkörper H 1, H 2, H 3, H 4 und das Thermorelais T auf die verschiedensten Weisen miteinander verknüpft werden, um unterschiedliche Leistungsstufen einzustellen. Fig. 1b zeigt die 9-bahnige Anordnung einer hierzu dienenden Schalter einheit, und zwar für die in Fig. 1a gezeigte niedrigste Leistungsstufe (ca. 200 W) bei Serienschaltung der vier Strahlungsheizkörper wie die Fig. 1c schematisch verdeutlicht. Eine Schaltereinheit besteht üblicherweise aus einer drehbaren Schaltwelle mit einem Einstellknebel für die verschiedenen Kochleistungsstufen. In den Fig. 2 bis 6 sind die verschiedenen Schaltmöglichkeiten dargestellt. Nicht gezeigt ist die Aus-Stellung, bei welcher auch PL-L unterbrochen ist und die Signalleuchte S erlischt.In addition, the thermal relay T and the signal lamp S are indicated in the circuit diagram in FIG. 1a. via the switch contacts L , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 and 8 as well as PL, P 1 ; P 2 , P 3 ; P 4 ; P 5 ; P 6 ; and P 7 , the radiant heaters H 1 , H 2 , H 3 , H 4 and the thermal relay T can be linked to one another in a variety of ways in order to set different power levels. FIG. 1b shows the arrangement of a 9-lane thereto serving switch unit, and (W 200) schematically illustrates While for the FIG. Lowest power stage shown in 1a series circuit of the four radiant heater as shown in FIG. 1c. A switch unit usually consists of a rotatable control shaft with an adjustment knob for the different cooking power levels. In Figs. 2 to 6 show the various switching capabilities are shown. The off position, in which PL-L is also interrupted and signal light S goes out, is not shown.

Fig. 2a und 2b zeigt die Schaltposition 2, bei der die beiden inneren Strahlungsheizkörper in Serie eingeschaltet sind. Dies bedeutet eine Kochheizleistung von ca. 300 W. FIGS. 2a and 2b shows the shift position 2, wherein the two inner radiant heaters are switched in series. This means a cooking heat output of approx. 300 W.

Die nächste mögliche Verknüpfung bei symetrischer Wärmeverteilung zeigen die Fig. 3a und 3b. Hier sind die beiden Paare H 2, H 3 und H 1; H 4 parallel zueinander geschaltet. Die Kochheizleistung beträgt dabei ca. 600 W. Dieser Unterschied zur vorhergehenden Verknüpfung (Schaltposition 2 mit 300 W) ist zu groß. Deshalb wird hier die später noch in Fig. 6 und 7 beschriebene Schaltposition 3 zwischengeschoben. Die Parallelschaltung der beiden Strahlungsheizkörperpaare H 2, H 3 und H 1, H 4 nimmt die Schaltposition 4 ein. Es folgen noch die Schaltpositionen 5 (H 2, H 3, parallel zu H 1 und zu H 4, was einer Kochleistung von ca. 1200 W entspricht) gemäß Fig. 4a und 4b, sowie die Schaltposition 6, bei welcher alle Strahlungsheizkörper parallel zueinander liegen (Fig. 5),und wodurch die höchste Kochheizleistung von ca. 1800 W erzielt wird.The next possible link with symmetrical heat distribution is shown in FIGS . 3a and 3b. Here are the two pairs H 2 , H 3 and H 1 ; H 4 connected in parallel. The cooking output is approx. 600 W. This difference from the previous link (switch position 2 with 300 W) is too great. Therefore, the switching position 3 described later in FIGS. 6 and 7 is inserted here. The parallel connection of the two pairs of radiant heaters H 2 , H 3 and H 1 , H 4 takes up the switching position 4. There then follow the switching positions 5 ( H 2, H 3 , parallel to H 1 and H 4, which corresponds to a cooking power of approx. 1200 W) according to FIGS. 4a and 4b, and the switching position 6, in which all radiant heaters are parallel to one another lie ( Fig. 5), and whereby the highest cooking heating output of about 1800 W is achieved.

In den Fig. 6 und 7 folgen Schaltmöglichkeiten für die Schaltposition 3 (ca. 490 W).In Figs. 6 and 7 follow switching possibilities for the switching position 3 (about 490 W).

Sie wurde seither entweder dadurch erreicht, in dem man vier Strahlungsheizkörper für 380 V a.c. 3 Phasenanschluß an die beiden Phasen L 1+L 2 in Serienschaltung anschloß. Für den universellen Anschluß eines Herdes oder einer Kochplatte ist es aber vorteilhaft diese Schaltstufe auch in Monophasenschaltung zu erzielen. Deshalb hat man nach einer anderen Möglichkeit die Stufenschalter mit kostenaufwendigen Gleichrichtern (Dioden) versehen. Dies hat außerdem den Nachteil, daß die Gleichstrom abgabe an das Netz zunehmend auf Schwierigkeiten stößt und bereits von Elektroversorgungsunternehmen und Zulassungsstellen in verschiedenen Ländern nicht mehr geduldet wird.Since then it has been achieved either by connecting four radiant heaters for 380 V ac 3 phase connection to the two phases L 1 + L 2 in series connection. For the universal connection of a stove or a hotplate, however, it is advantageous to achieve this switching stage in a monophase circuit. For this reason, the step switches have been provided with costly rectifiers (diodes) according to another possibility. This also has the disadvantage that the supply of direct current to the grid is encountering increasing difficulties and is no longer tolerated by electrical supply companies and approval bodies in different countries.

Durch das zusätzlich zugeschaltete Thermorelais T in den Stromkreis eines der beiden Strahlungsheizkörper-Paare H 1, H 4 oder H 2, H 3 kann eine Zwischenstufe zwischen Schaltposition 2 und Schaltposition 4 mit einer Kochheizleistung von ca. 490 W erreicht werden, wenn z.B. ein Thermorelais mit 50% ED eingesetzt wird.The additional thermal relay T in the circuit of one of the two radiant heater pairs H 1 , H 4 or H 2 , H 3 enables an intermediate stage between switching position 2 and switching position 4 to be reached with a cooking output of approx. 490 W if, for example, a thermal relay with 50% ED is used.

Fig. 6 zeigt eine solche Schaltposition 3 für einen 9-bahnigen Schalter und Takten der beiden inneren Strahlungsheizkörper H 3, H 2. Bei dieser Kochheizleistung wirkt sich das Takten auf die Lebensdauer der Strahlungsheizkörper nicht entscheidend aus und auch die Lichtunterbrechnung wirkt sich nicht störend aus, weil die beiden äußeren Strahlungsheizkörper dauernd eingeschaltet sind. Fig. 6 shows such a shift position 3 of a 9-lane switch and clocks of the two inner radiant heater H 3, H 2. With this cooking heating power, the clocking does not have a decisive effect on the service life of the radiant heater and the light interruption does not have a disturbing effect either, because the two outer radiant heaters are permanently switched on.

Das Takten der beiden inneren Strahlungsheizkörper ergibt eine besonders gleichmäßige Wärmeverteilung, wie Versuche gezeigt haben.The clocking of the two inner radiant heaters gives one particularly uniform heat distribution, as tests have shown to have.

Die Fig. 7a bis 7c zeigen eine andere Schaltmöglichekit für diese Kochleistungsstufe an einem 8-bahnigen äußeren Strahlungs- Heizkörper H 1, H 4. FIGS. 7a-7c show another Schaltmöglichekit for this cooking power level of an 8-lane outer radiant heater H 1, H4.

Die Wärmeverteilung ist durch Takten der inneren Strahlungs- Heizkörper anders als beim Takten der äußeren Strahlungs- Heizkörper.The heat distribution is by clocking the internal radiation Radiators differently than when clocking the external radiation Radiator.

Es ist durch ein zusätzliches Thermorelais, welches ein einfaches Bimetallschnappelement sein kann, wie es zur Regelung von Warmhalteplatten bei Kaffeemaschinen verwendet wird, möglich, die gewünschte Zwischenabstufung der Kochheizleistung auch bei einer Steuerung für "220 V; 1-polig +N" herzustellen.It is through an additional thermal relay, which is a can be simple bimetallic snap element, such as Regulation of hot plates used in coffee machines will, possible, the desired intermediate grading of Cooking heating output also with a control for "220 V; 1-pole + N ".

Außer den dargestellten Beispielen sind auch andere Zwischenleistungsstufen möglich. Wenn z.B. die gewünschte Mindestleistung noch niedriger als ca. 200 W (Fig. 1a; b, c) sein soll, könnte durch Öffnen von P7/8 und Schließen von P5/7 ein Takten aller hintereinander liegenden Strahlungsheizkörper bewirkt werden, was eine Leistungsverminderung zur Folge hat.In addition to the examples shown, other intermediate power levels are also possible. If, for example, the desired minimum power is to be even lower than approx. 200 W ( Fig. 1a; b, c), opening P7 / 8 and closing P5 / 7 could cause all radiant heaters to be switched one after the other, which leads to a reduction in power Consequence.

Claims

1. Heating device for in single-phase operation with AC and equipped with high-temperature radiant heaters, in particular for glass ceramic hobs with four high-temperature radiant heaters of a hotplate, the desired heating output via a control or regulating unit by optional connection or parallel or series connection of the high temperature Radiant heater is set, characterized in that for intermediate power levels at least one high-temperature radiant heater connected in parallel to the other high-temperature radiant heaters is switched on in cycles via a thermal relay.

2. Heating device according to claim 1 with four high-temperature radiant heaters arranged next to one another, characterized in that two high-temperature radiant heaters connected in series and connected in parallel with the other two high-temperature radiant heaters are cyclically switched on via a thermal relay ( T ).

3. Heating device according to claim 2, characterized in that the two internal high-temperature radiant heaters ( H 2 ; H 3 ) are switched on cyclically via a thermal relay ( T ).

4. Heating device according to claim 2, characterized in that the two external high-temperature radiant heaters ( H 1 , H 4 ) are cyclically switched on via a thermal relay ( T ).

5. Heating device according to one of claims 1 to 4, characterized, that the thermal relay has an average switch-on time of 50% effect.