DE3911761A1 - Strahlungsheizeinrichtung - Google Patents
StrahlungsheizeinrichtungInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
- H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
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Description
Die Erfindung betrifft eine Strahlungsheizeinrichtung,
insbesondere für eine Herdplatte, mit einem Heizkörper
aus Heizdraht, der auf einem Isolierträger verlegt ist
und der eine stromführende Querschnittsfläche und eine
wärmeabstrahlende Oberfläche bildet.
Eine derartige Strahlungsheizeinrichtung ist
beispielsweise in der DE-OS 36 23 130 beschrieben. Bei
den bekannten Strahlungsheizeinrichtungen ist der
Heizdraht als Heizwendel geformt und die Heizwendel ist
spiralförmig auf dem Isolierträger unterhalb einer
Glaskeramik-Platte verlegt. Der Heizdraht, aus dem die
Heizwendel gewickelt wird, ist nach dem Stand der Technik
ein Draht mit kreisförmiger Querschnittsfläche.
Soll die Lebensdauer des Heizkörpers verlängert werden,
dann wird nach dem Stand der Technik die Heizwendel aus
einem Heizdraht größerer - kreisförmiger -
Querschnittsfläche gewickelt. Dadurch vergrößert sich die
Oberfläche entsprechend, so daß die spezifische
Temperaturbelastung der Oberfläche herabgesetzt wird.
Dies hat allerdings zur Folge, daß die Heizwendel steifer
wird, so daß sie sich der spiralförmigen Verlegung auf
dem Isolierträger widersetzt. Außerdem kommt der
Heizdraht weniger schnell zum Glühen und glüht weniger
intensiv. Dies ist unerwünscht, da für den Benutzer die
glühende Heizwendel durch die Glaskeramikplatte hindurch
sichtbar sein soll.
Um ein schnelles und intensives Glühen der Heizwendel zu
erreichen, könnte sie aus einem Heizdraht vergleichsweise
kleinerer Querschnittsfläche hergestellt sein. Damit wäre
jedoch eine Herabsetzung der Lebensdauer verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Strahlungsheizeinrichtung der eingangs genannten Art
vorzuschlagen, bei der die Oberfläche des Heizdrahtes
entsprechend den gewünschten Wärmeabstrahlungsbedingungen
gestaltet ist.
Nach einer Ausführung der Erfindung ist obige Aufgabe bei
einer Strahlungsheizeinrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die stromführende
Querschnittsfläche auf wenigstens zwei Einzeldrähte
aufgeteilt ist, die miteinander verdrillt sind. Dieser
aus verdrillten Einzeldrähten kreisförmiger
Querschnittsfläche bestehende Heizkörper weist eine
größere wärmeabstrahlende Oberfläche auf als ein
Heizkörper, der nur aus einem Heizdraht gleicher
stromführender Querschnittsfläche besteht. Dadurch ist
die Lebensdauer des aus mehreren verdrillten
Einzeldrähten bestehenden Heizkörpers erhöht, weil die
Wärmeabstrahlung auf eine größere Fläche verteilt ist.
Außerdem ist erreicht, daß sich der Heizkörper leichter
spiralförmig auf dem Isolierträger verlegen läßt, da er
weniger steif ist als ein Heizkörper aus nur einem
Heizdraht gleicher stromführender Querschnittsfläche.
Die verdrillten Einzeldrähte liegen durch die Verdrillung
zwangsläufig in gewissen Bereichen aneinander an, so daß
in diesen Bereichen ein gewünschtes, schnelles Glühen
entsteht, das für den Benutzer durch die Glaskeramik-
Platte hindurch sichtbar ist. Dies läßt sich darauf
zurückführen, daß die Einzeldrähte sich in den genannten
Bereichen gegenseitig aufheizen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dann, wenn in der
Fertigung Heizkörper unterschiedlicher stromführender
Querschnittsflächen hergestellt werden sollen, immer der
gleiche Einzeldrahtquerschnitt bzw. die gleichen
Einzeldrahtquerschnitte verwendet werden können. Sind
größere stromführende Querschnittsflächen erwünscht, dann
werden entsprechend mehr Einzeldrähte miteinander
verdrillt als dann, wenn kleinere stromführende
Querschnittsflächen vorgesehen sein sollen.
Durch die Erfindung ist auch folgendes Problem gelöst:
Der Heizdraht besteht üblicherweise aus einer Eisen- Chrom-Aluminium-Legierung, die ferromagnetisch ist und damit gewendelt ein beträchtliches magnetisches Feld erzeugt. Dadurch ergeben sich während des Aufheizens Schwingungen des Heizdrahtes, die zu einem Brummgeräusch führen, das etwa 12 s bis 20 s andauert. Dieses Brummgeräusch verschwindet, wenn der temperaturabhängige Curie-Punkt überschritten ist. Beim Überschreiten des Curie-Punktes wird der Heizdraht diamagnetisch, wodurch sich das magnetische Feld schwächt. Je größer die stromführende Querschnittsfläche bei einem Heizkörper aus nur einem Heizdraht nach dem Stand der Technik zur Verlängerung der Lebensdauer gewählt wird, desto stärker wird das Brummgeräusch beim Aufheizen. Durch die Erfindung ist dieses Brummgeräusch beträchtlich reduziert und kaum hörbar, da in den verdrillten Einzeldrähten der Curie-Punkt schnell überschritten wird und auch wegen der elektrisch parallelbetriebenen, vergleichsweise dünnen Einzeldrähte das Magnetfeld weniger stark ist.
Der Heizdraht besteht üblicherweise aus einer Eisen- Chrom-Aluminium-Legierung, die ferromagnetisch ist und damit gewendelt ein beträchtliches magnetisches Feld erzeugt. Dadurch ergeben sich während des Aufheizens Schwingungen des Heizdrahtes, die zu einem Brummgeräusch führen, das etwa 12 s bis 20 s andauert. Dieses Brummgeräusch verschwindet, wenn der temperaturabhängige Curie-Punkt überschritten ist. Beim Überschreiten des Curie-Punktes wird der Heizdraht diamagnetisch, wodurch sich das magnetische Feld schwächt. Je größer die stromführende Querschnittsfläche bei einem Heizkörper aus nur einem Heizdraht nach dem Stand der Technik zur Verlängerung der Lebensdauer gewählt wird, desto stärker wird das Brummgeräusch beim Aufheizen. Durch die Erfindung ist dieses Brummgeräusch beträchtlich reduziert und kaum hörbar, da in den verdrillten Einzeldrähten der Curie-Punkt schnell überschritten wird und auch wegen der elektrisch parallelbetriebenen, vergleichsweise dünnen Einzeldrähte das Magnetfeld weniger stark ist.
In Ausgestaltung der Erfindung weisen die miteinander
verdrillten Einzeldrähte gleichen, kreisförmigen
Durchmesser auf. Die verdrillten Einzeldrähte können
jedoch auch eine stromführende Querschnittsfläche
aufweisen, die von der Kreisform abweicht, so daß schon
die Oberfläche jedes Einzeldrahtes größer ist als die
Oberfläche eines Einzeldrahts kreisförmigen Querschnitts.
Der stromführende Querschnitt der verdrillten
Einzeldrähte kann beispielsweise sternförmig oder oval
sein.
In einer anderen Ausführung der Erfindung ist obige
Aufgabe bei einer Strahlungsheizeinrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß die stromführende
Querschnittsfläche aus einem einzigen Draht besteht, der
einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt derart
aufweist, daß die Oberfläche größer ist als die eines
Drahtes gleicher Querschnittsfläche mit kreisförmigem
Querschnitt.
Durch die Vergrößerung der Oberfläche bei gleicher
Querschnittsfläche ist eine Verlängerung der Lebensdauer
erreicht, da die Wärmeabstrahlung auf eine größere Fläche
verteilt ist.
Da bei einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt
Bereiche an der Oberfläche bestehen, die eine stärkere
Krümmung aufweisen, als die übrigen Bereiche, tritt in
diesen stärker gekrümmten Randzonen des Querschnitts ein
schnelleres und intensiveres Glühen auf als in den
schwächer gekrümmten Randbereichen. Dies ist günstig, um
dem Benutzer den Betrieb des Heizkörpers kenntlich zu
machen.
Vorzugsweise ist der stromführende Querschnitt
sternförmig oder oval.
Bei beiden Lösungen der genannten Aufgabe kann der
Heizkörper ungewendelt, spiralförmig auf dem
Isolierträger verlegt sein. Er kann einen engen Abstand
aufweisen. Die Heizdrähte nicht als Heizwendel zu
gestalten, erlaubt eine Verringerung der Bauhöhe der
Strahlungsheizeinrichtung.
Die Heizdrähte können vor der Verlegung auf dem
Isolierträger durch eine Vorbehandlung voroxidiert sein.
Die Voroxidierung bildet eine elektrische Isolation der
Oberflächen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 eine Strahlungsheizeinrichtung im Schnitt längs
der Linie I-I nach Fig. 2,
Fig. 2 eine Aufsicht der Strahlungsheizeinrichtung nach
Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil eines Heizdrahtes für die
Strahlungsheizeinrichtung,
Fig. 4 einen Teil eines Heizdrahtes in anderer
Ausführung,
Fig. 5 und 6 Heizdrähte nach Fig. 4 mit anderen
Querschnittsflächen,
Fig. 7 einen Heizdraht ähnlich dem nach Fig. 3 in
gewendelter Ausführung aus drei Einzeldrähten und
Fig. 8 einen Heizdraht aus zwei Einzeldrähten.
Eine Strahlungsheizeinrichtung (1) ist unter einer
Glaskeramik-Platte (2) angeordnet. Die
Strahlungsheizeinrichtung (1) weist einen Isolierträger (3)
mit einem Ringrand (4) auf. Der Isolierträger (3) sitzt in
einer Metallschale (5) auf einer Isolierschicht (6).
Auf dem Isolierträger (3) ist spiralförmig ein
Heizdraht (7) verlegt, der bei der Ausführung nach den
Fig. 1 und 2 nicht gewendelt ist. Ein Anschlußende (8)
des Heizdrahtes (7) ist durch den Ringrand (4) nach außen
geführt. Das andere Anschlußende (9) des Heizdrahtes (7)
verläuft von der Mitte der Spirale zwischen dem
Isolierträger (3) und der Isolierschicht (6) nach außen.
Der Heizdraht (7) besteht bei den Ausführungen nach den
Fig. 3, 7 und 8 aus mehreren Einzeldrähten (10), die
miteinander verdrillt sind. Der Heizdraht (7) besteht in
der Ausführung nach Fig. 3 aus etwa zwanzig
Einzeldrähten, wogegen er bei der Ausführung nach Fig.
7, 8 aus drei bzw. zwei Einzeldrähten (10) hergestellt
ist. Der von den Einzeldrähten (10) gebildete Heizkörper
nach den Fig. 3, 7 und 8 ist leicht biegbar und läßt
sich damit leicht in der engen Spirale (vgl. Fig. 2)
ungewendelt verlegen. Seine stromführende
Querschnittsfläche ist von der Summe der
Querschnittsflächen der Einzeldrähte (10) gebildet. Die
wärmeabstrahlende Oberfläche des Heizdrahtes (7) ist
größer als dann, wenn der Heizkörper nur aus einem Draht
bestünde, der die gleiche Querschnittsfläche wie die
Summe der Einzeldrähte (10) hat.
Die Vergrößerung der Oberfläche wirkt sich in den
außenliegenden Bereichen (11) der Einzeldrähte (10) in der
Weise aus, daß dort die flächenbezogene
Abstrahlungsleistung geringer ist als bei einem Draht
kreisförmigen Durchmessers gleicher Querschnittsfläche.
In den Bereichen (12), in denen sich die litzenartig
verdrillten Einzeldrähte (10) berühren, tritt ein
Wärmestau auf, der dort zu einem schnelleren und
intensiveren Glühen führt als in den Bereichen (11).
Die Einzeldrähte (10) können gleiche Durchmesser,
beispielsweise 0,25 mm oder 0,3 mm, aufweisen. Es ist
jedoch auch möglich, Einzeldrähte (10) mit
unterschiedlichen Durchmessern zu verdrillen, wobei der
eine Einzeldraht (10) beispielsweise einen Durchmesser von
0,25 mm und der andere Einzeldraht (10) beispielsweise
einen Durchmesser von 0,3 mm aufweist. Durch
Einzeldrähte (10) unterschiedlicher Durchmesser läßt sich
das Glühbild und das schnelle Erscheinen des Glühbildes
beeinflussen, indem der Einzeldraht (10) kleineren
Durchmessers schneller zum Glühen kommt als der andere
Einzeldraht (10).
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 7, 8 sind die
verdrillten Einzeldrähte (10) zu einer Heizwendel (13)
gewickelt. Diese Heizwendel (13) kann spiralförmig oder in
anderer Gestalt auf dem Isolierträger (3) verlegt werden.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 bis 6
weist der Heizdraht (7) eine sternförmige
Querschnittsfläche auf. Ein so gestalteter Querschnitt
kann auch für die Einzeldrähte (10), die in den Fig. 3
und 7 mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt sind,
verwendet werden.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 4 bis 6 ist die
Oberfläche des Heizdrahts (7) größer als bei einem
Heizdraht mit kreisförmiger, gleich großer
Querschnittsfläche. In Umfangsbereichen (14), die eine
stärkere Krümmung aufweisen, als die übrigen
Umfangsbereiche (15), ergibt sich eine höhere spezifische
Abstrahlungsdichte, so daß dort ein Glühen schnell und
intensiv erfolgt. Durch die Gestaltung der
Querschnittsfläche können die Bereiche (14, 15) beeinflußt
werden.
Der Heizdraht (7) kann in anderer Ausgestaltung auch einen
anderen unrunden, beispielsweise ovalen oder
dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Zur Verdeutlichung
sind in den Fig. 4 bis 6 die sternförmigen
Gestaltungen sehr ausgeprägt dargestellt. In der Praxis
muß dies nicht so sein.
Der Heizdraht (7) nach den Fig. 3, 7 und 8 kann auch
aus Einzeldrähten (10) mit kreisrundem Querschnitt und
Einzeldrähten mit unrundem Querschnitt, beispielsweise
nach den Fig. 4 bis 6, durch Verdrillen hergestellt
sein. Dadurch können die Wärmeabstrahlungsbedingungen,
insbesondere das Glühbild, weiter verbessert werden.
Claims (11)
1. Strahlungsheizeinrichtung, insbesondere für eine
Herdplatte, mit einem Heizkörper aus Heizdraht, der auf
eine Isolierträgerschale verlegt ist und der eine
stromführende Querschnittsfläche und eine
wärmeabstrahlende Oberfläche bildet, dadurch
gekennzeichnet, daß die stromführende Querschnittsfläche
auf wenigstens zwei Einzeldrähte (10) aufgeteilt ist, die
miteinander verdrillt sind (Fig. 1, 2, 3, 7, 8).
2. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzeldrähte (10) gleichen,
kreisförmigen Durchmesser aufweisen.
3. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzeldrähte (10) unterschiedliche
kreisförmige Durchmesser aufweisen.
4. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzeldrähte (10) eine von der
Kreisform abweichende Querschnittsfläche aufweisen.
5. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche sternförmig
oder oval ist.
6. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß einer oder mehrere Einzeldrähte (10)
einen kreisförmigen Durchmesser und einer oder mehrere
Einzeldrähte (10) eine von der Kreisform abweichende
Querschnittsfläche aufweisen.
7. Strahlungsheizeinrichtung, insbesondere für eine
Herdplatte, mit einem Heizkörper aus Heizdraht, der auf
einem Isolierträger verlegt ist und der eine
stromführende Querschnittsfläche und eine
wärmeabstrahlende Oberfläche bildet, dadurch
gekennzeichnet, daß der stromführende Querschnitt aus
einem einzigen Draht besteht, der eine von der Kreisform
abweichende Querschnittsfläche derart aufweist, daß die
Oberfläche größer ist als die eines Drahtes gleicher
Querschnittsfläche mit kreisförmigem Querschnitt
(Fig. 1, 2, 4, 5, 6).
8. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche sternförmig
gestaltet ist.
9. Strahlungsheizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche oval gestaltet
ist.
10. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Heizkörper ungewendelt, spiralförmig auf dem
Isolierträger verlegt ist (Fig. 1, 2).
11. Strahlungsheizeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drähte (7, 10) voroxidiert sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893911761 DE3911761A1 (de) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Strahlungsheizeinrichtung |
GB9008231A GB2230410A (en) | 1989-04-11 | 1990-04-11 | Radiant heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893911761 DE3911761A1 (de) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Strahlungsheizeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3911761A1 true DE3911761A1 (de) | 1990-10-18 |
Family
ID=6378369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893911761 Withdrawn DE3911761A1 (de) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Strahlungsheizeinrichtung |
Country Status (2)
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