DE4224666A1 - Electric circuit for a mains electric cooker - has temperature-controlled relay to reconnect element across two phases for voltage boost, subsequently reverting to phase-neutral connection - Google Patents

Electric circuit for a mains electric cooker - has temperature-controlled relay to reconnect element across two phases for voltage boost, subsequently reverting to phase-neutral connection

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Abstract

The circuit for the heating element has a higher voltage applied initially (and occasionally afterwards) to give a faster warm-up time. At least two phases of a three phase mains supply must be available, as well as the neutral. The element is connected between one phase to neutral by a relay operated switch and between the same phase and another phase by a second switch, operated by the same relay. The relay is activated by a sensor detecting the residual heat of the element. For low temperatures, the relay connects the element between the phases, but when the element is already hot, it is connected between the phases, but when the element is already hot, it is connected between the first phase and neutral. ADVANTAGE - No need for temp.-dependent resistors to control current in element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung eines Strahlungsheizkörpers für ein an das Drehstromnetz anschließbares Kochgerät, an den zum schnellen Aufglühen anfänglich eine höhere Spannung gelegt ist als danach.The invention relates to a circuit of a Radiant heater for a three-phase network connectable cooking device to the for quick glow voltage is initially higher than afterwards.

Eine derartige Schaltung ist in der DE 36 23 130 A1 beschrieben. Durch das schnelle Aufglühen soll dem Benutzer möglichst sofort nach dem Einschalten einer Kochstelle deren Betrieb sichtbar gemacht werden. Nach der DE 36 23 130 A1 ist dies durch einen einem Abschnitt einer den Strahlungsheizkörper bildenden Heizwendel parallelgeschalteten Kaltleiter-Widerstand erreicht. Diese Anordnung setzt einen Abgriff an der Heizwendel voraus. Außerdem kommt nur ein Teil der Heizwendel schnell zum Aufglühen.Such a circuit is in DE 36 23 130 A1 described. The rapid glow is said to Users as soon as possible after switching on a Cooking area whose operation is made visible. To DE 36 23 130 A1 this is through a section a heating coil forming the radiant heater PTC resistor connected in parallel reached. This arrangement places a tap on the heating coil ahead. In addition, only part of the heating coil comes quickly to glow.

In der EP 0 427 433 A2 ist eine ähnliche Schaltung beschrieben. Auch bei dieser Schaltung besteht der Strahlungsheizkörper aus zwei Heizkörperabschnitten. Jeder Heizkörperabschnitt wird über einen Gleichrichter betrieben, der zum schnellen Aufglühen mittels eines Kaltleiter-Widerstands kurzgeschlossen ist.A similar circuit is in EP 0 427 433 A2 described. This circuit also exists Radiant heater made up of two sections. Each radiator section is rectified operated, for quick glowing using a PTC resistor is short-circuited.

Ein schnelles Aufglühen des Strahlungsheizkörpers wird auch mit der Schaltung nach der GB 2 199 706 B erreicht. A quick glow of the radiant heater will also achieved with the circuit according to GB 2 199 706 B.  

Hierfür ist eine aufwendige Steuer- und Regelelektronik vorgesehen. Um bei einem Wiedereinschalten des Heizkörpers im noch heißen Zustand eine Überlastung zu vermeiden, sind zusätzliche Zeitsteuermittel nötig.This is a complex control and regulation electronics intended. In order to switch on the The radiator is still overloaded when it is still hot to avoid this, additional time control means are necessary.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der temperaturabhängige Widerstände, die den Strom zum schnellen Aufglühen leiten, vermieden sind.The object of the invention is a circuit of the input to propose the type mentioned, for the temperature-dependent Resistors that allow the current to glow quickly lead, are avoided.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Strahlungsheizkörper einerseits mit einer Phase des Drehstromnetzes verbunden ist, daß an den Strahlungsheizkörper andererseits ein erster und ein zweiter Schalter angeschlossen sind, daß der erste Schalter an einer der anderen Phasen des Drehstromnetzes und der zweite Schalter an dem Nulleiter des Drehstromnetzes liegt und daß ein temperaturabhängiger Steuerkontakt vorgesehen ist, der bei niederer Temperatur des Strahlungsheizkörpers den zweiten Schalter öffnet und den ersten Schalter leitend schaltet und der beim Aufglühen des Strahlungsheizkörpers den ersten Schalter öffnet und den zweiten Schalter leitend schaltet.According to the invention, the above object is in a circuit of type mentioned solved in that the Radiant heater with a phase of the one hand Three-phase network is connected to the Radiant radiators, on the other hand, a first and a second switches are connected that the first Switch on one of the other phases of the three-phase network and the second switch on the neutral of the Three-phase network is and that a temperature-dependent Control contact is provided at low temperature of the radiant heater opens the second switch and turns the first switch on and the one at Glow the radiant heater the first switch opens and the second switch turns on.

Beim Einschalten des Kochgeräts liegt dabei der Strahlungsheizkörper zunächst zwischen zwei Phasen des Drehstromnetzes, also an Überspannung. Der Strahlungsheizkörper kommt dann schnell, beispielsweise nach 4 s bis 5 s zum für den Benutzer sichtbaren Glühen. Durch die damit verbundene Temperaturerhöhung am Strahlungsheizkörper wird der Strahlungsheizkörper an seine normale Betriebsspannung, nämlich die Spannung zwischen der einen Phase und dem Nulleiter des Drehstromnetzes (230 V) gelegt.When switching on the cooking appliance, the Radiant heater first between two phases of Three-phase network, i.e. overvoltage. Of the Radiant heaters then come quickly, for example after 4 s to 5 s for the glow visible to the user. Due to the associated temperature increase on Radiant heater will turn on the radiant heater its normal operating voltage, namely the voltage between one phase and the neutral of the Three-phase network (230 V).

Es ist kein temperaturabhängiger Widerstand notwendig, der den zum Erreichen des schnellen Aufglühens erforderlichen Strom leiten muß.No temperature-dependent resistance is necessary the one to achieve the quick glow  required current must conduct.

Als Strahlungsheizkörper läßt sich ein handelsüblicher Strahlungsheizkörper verwenden, der auf die Nennspannung von 230 V ausgelegt ist. Am Strahlungsheizkörper muß kein zusätzlicher Abgriff vorgesehen sein.A commercially available radiator can be used Use radiant heaters on the rated voltage of 230 V. No need on the radiant heater additional tap may be provided.

Für die Information des Benutzers ist auch günstig, daß der Strahlungsheizkörper auch beim schnellen Aufglühen das gleiche Glühbild zeigt wie beim Betrieb an der Nennspannung.It is also favorable for the information of the user that the radiant heater even when glowing quickly shows the same glow pattern as when operating on the Nominal voltage.

Da die Dauer, während der die Überspannung am Strahlungsheizkörper anliegt, im Vergleich zur Dauer des Betriebs an Nennspannung sehr kurz ist, beispielsweise 4 s bis 5 s beträgt, ist nicht mit einer merklichen Verkürzung der Lebensdauer zu rechnen, auch wenn für den Heizdraht des Strahlungsheizkörpers kein besonders verstärkter Draht verwendet wird.Since the duration of the overvoltage on Radiant heater is present compared to the duration of the Operation at nominal voltage is very short, for example 4 s to 5 s is not with a noticeable Shortening the life expectancy, even if for the Radiant heater heating wire no special reinforced wire is used.

Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung auch, daß dann, wenn der noch heiße Strahlungsheizkörper wieder eingeschaltet wird, die Überspannung nicht angelegt wird.It is also particularly advantageous in the invention that then when the radiant heater is still hot again is switched on, the overvoltage is not applied.

Bekannte Schaltungen von Strahlungsheizkörpern arbeiten mit einer Restwärmeanzeige-Einrichtung, deren Schaltkontakt in Abhängigkeit von der Temperatur des Strahlungsheizkörpers geschaltet ist. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bildet dieser Schaltkontakt den Steuerkontakt für die Betätigung der beiden Schalter. Dadurch erübrigt es sich, für deren Steuerung ein eigenes temperaturempfindliches Element vorzusehen, das nicht nur einen zusätzlichen baulichen Aufwand darstellen würde, sondern auch entsprechend justiert werden müßte.Known circuits of radiant heaters work with a residual heat indicator, whose Switch contact depending on the temperature of the Radiant heater is switched. In preferred Embodiment of the invention forms this switch contact the control contact for actuating the two switches. This eliminates the need for a separate control to provide temperature sensitive element that not only would represent an additional construction effort, but would also have to be adjusted accordingly.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt die Schaltung eines Strahlungsheizkörpers eines Kochfeldes schematisch.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims and the following Description of an embodiment. The figure shows  the circuit of a radiant heater The hob is schematic.

Ein Kochgerät ist an das elektrische Drehstromnetz anschließbar, das die Phasen (L1, L2, L3) und den Nulleiter (N) aufweist. Das Kochgerät weist eine Glaskeramikplatte auf, unter der neben einem Strahlungsheizkörper (1) weitere Strahlungsheizkörper angeordnet sind. Der Strahlungsheizkörper (1) besteht aus einer spiralförmig verlegten Heizdrahtwendel.A cooking appliance can be connected to the three-phase electrical network, which has the phases (L1, L2, L3) and the neutral conductor (N). The cooking appliance has a glass ceramic plate, under which, in addition to a radiant heater ( 1 ), further radiant heaters are arranged. The radiant heater ( 1 ) consists of a spiral heating wire.

Dem Strahlungsheizkörper (1) ist ein Regler (2) zugeordnet, der einen Temperaturfühler (3) aufweist, welcher sich ganz oder teilweise über den Strahlungsheizkörper (1) erstreckt. Mittels des Temperaturfühlers (3) sind ein Schaltkontakt (4) und ein Arbeitskontakt (5) des Reglers (2) schaltbar. In Reihe zum Schaltkontakt (4) liegt eine Anzeigelampe (6), wobei diese Reihenschaltung zwischen der Phase (L1) und dem Nulleiter (N) liegt.A controller ( 2 ) is assigned to the radiant heater ( 1 ), which has a temperature sensor ( 3 ) which extends in whole or in part over the radiant heater ( 1 ). A switching contact ( 4 ) and a normally open contact ( 5 ) of the controller ( 2 ) can be switched by means of the temperature sensor ( 3 ). An indicator lamp ( 6 ) is located in series with the switching contact ( 4 ), this series connection being between the phase (L1) and the neutral conductor (N).

Der Schaltkontakt (4) schließt über einer Temperatur von etwa 80°C an der Oberseite der Glaskeramikplatte. Er ist unterhalb einer Temperatur von etwa 70°C an der Oberseite der Glaskeramikplatte geöffnet. Dadurch ist eine an sich bekannte Restwärmeanzeige geschaffen, bei der die Anzeigelampe (6) leuchtet, solange im Kochfeld über dem Strahlungsheizkörper (1) eine hohe Temperatur besteht, bei der der Benutzer die Heizzone des Kochfeldes nicht berühren soll.The switch contact ( 4 ) closes above a temperature of about 80 ° C on the top of the glass ceramic plate. It is open below a temperature of around 70 ° C on the top of the glass ceramic plate. This creates a known residual heat indicator in which the indicator lamp ( 6 ) lights up as long as there is a high temperature in the hob above the radiant heater ( 1 ) at which the user should not touch the heating zone of the hob.

Der Arbeitskontakt (5) liegt zwischen dem Strahlungsheizkörper (1) und einem Energieregler (7), mit dem der Benutzer die gewünschte Leistung des Strahlungsheizkörpers (1) einstellen kann. Der Arbeitskontakt (5) wird vom Temperaturfühler (3) bei einer Temperatur von etwa 560°C geöffnet, wenn die Temperatur für die Glaskeramikplatte zu hoch wird. The normally open contact ( 5 ) lies between the radiant heater ( 1 ) and an energy regulator ( 7 ) with which the user can set the desired output of the radiant heater ( 1 ). The normally open contact ( 5 ) is opened by the temperature sensor ( 3 ) at a temperature of approximately 560 ° C. if the temperature for the glass ceramic plate becomes too high.

Über dem Energieregler (7) liegt der Strahlungsheizkörper (1) an der Phase (L1). Mittels eines Bediengliedes (7′) des Energiereglers (7) ist der Stahlungsheizkörper (1) vom Benutzer einschaltbar. Im Betrieb glüht der Strahlungsheizkörper (1), wobei er durch die Glaskeramikplatte hindurch sichtbar ist.The radiant heater ( 1 ) lies on the phase (L1) above the energy regulator ( 7 ). The heating element ( 1 ) can be switched on by the user by means of an operating element ( 7 ') of the energy regulator ( 7 ). During operation, the radiant heater ( 1 ) glows, being visible through the glass ceramic plate.

Um nach dem Einschalten ein schnelles Aufglühen zu erreichen, ist der Strahlungsheizkörper (1) über einen ersten Schalter (8) mit der Phase (L2) verbunden. Außerdem liegt am Strahlungsheizkörper (1) ein zweiter Schalter (9), der an dem Nulleiter (N) liegt. Die beiden Schalter (8, 9) sind Teil eines Relais (10), dessen Wicklung (11) parallel zur Anzeigelampe (6) liegt. Ist der Schaltkontakt (4), der zugleich Steuerkontakt für das Relais (10) ist, geöffnet, dann ist die Wicklung (11) stromlos, der Schalter (8) geschlossen und der Schalter (9) geöffnet. Ist der Schaltkontakt (4) geschlossen, dann ist die Wicklung (11) stromdurchflossen, so daß der Schalter (9) geschlossen und der Schalter (8) offen ist. Das Relais (10) ist als elektromechanisches Relais dargestellt. Statt dessen könnte auch eine elektronische Schaltung mit entsprechend angesteuerten Triacs verwendet werden.In order to achieve a quick glow after switching on, the radiant heater ( 1 ) is connected to the phase (L2) via a first switch ( 8 ). In addition, a second switch ( 9 ) is located on the radiant heater ( 1 ) and is located on the neutral conductor (N). The two switches ( 8 , 9 ) are part of a relay ( 10 ) whose winding ( 11 ) is parallel to the indicator lamp ( 6 ). If the switch contact ( 4 ), which is also the control contact for the relay ( 10 ), is open, then the winding ( 11 ) is de-energized, the switch ( 8 ) is closed and the switch ( 9 ) is open. If the switch contact ( 4 ) is closed, then the winding ( 11 ) has current flowing through it, so that the switch ( 9 ) is closed and the switch ( 8 ) is open. The relay ( 10 ) is shown as an electromechanical relay. Instead of this, an electronic circuit with appropriately controlled triacs could also be used.

Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa folgende:The operation of the circuit described is approximately the following:

Wird mittels des Energiereglers (7) der Strahlungsheizkörper (1) im kalten Zustand eingeschaltet, dann ist der Schaltkontakt (4) offen. Die Anzeigelampe (6) leuchtet nicht, da keine Restwärme vorliegt. Der Strahlungsheizkörper (1) liegt dabei über den geschlossenen Schalter (8) zwischen den Phasen (L1 und L2). Er liegt also an Überspannung (380 V). Der Strahlungsheizkörper (1) glüht nun 4 s bis 6 s nach dem Einschalten des Energiereglers (7) auf, so daß der Benutzer sieht, daß diese Kochstelle betriebsbereit ist. If the radiant heater ( 1 ) is switched on in the cold state by means of the energy regulator ( 7 ), the switch contact ( 4 ) is open. The indicator lamp ( 6 ) does not light up because there is no residual heat. The radiant heater ( 1 ) lies between the phases (L1 and L2) via the closed switch ( 8 ). It is therefore due to overvoltage (380 V). The radiant heater ( 1 ) now glows 4 s to 6 s after the energy regulator ( 7 ) is switched on, so that the user can see that this hotplate is ready for use.

Etwa gleichzeitig schließt der Schaltkontakt (4), so daß nun die Anzeigelampe (6) aufleuchtet und die Wicklung (11) stromdurchflossen ist. Es öffnet jetzt der Schalter (8) und der Schalter (9) schließt. Dieses Schließen erfolgt mit einer gewissen Verzögerung, damit ein Kurzschluß zwischen der Phase (L2) und dem Nulleiter (N) sicher vermieden ist. Durch das Schließen des Schalters (9) liegt der Strahlungsheizkörper (1) zwischen der Phase (L1) und dem Nulleiter (N), so daß er an seiner normalen Betriebsspannung (230 V) liegt, für die er ausgelegt ist.At about the same time, the switch contact ( 4 ) closes, so that the indicator lamp ( 6 ) now lights up and the winding ( 11 ) has current flowing through it. Now the switch ( 8 ) opens and the switch ( 9 ) closes. This closing takes place with a certain delay so that a short circuit between the phase (L2) and the neutral conductor (N) is reliably avoided. By closing the switch ( 9 ), the radiant heater ( 1 ) lies between the phase (L1) and the neutral conductor (N), so that it is at its normal operating voltage (230 V) for which it is designed.

Wird der Strahlungsheizkörper (1) mittels des Energiereglers (7) abgeschaltet, dann bleibt der Schaltkontakt (4) noch offen, solange die Restwärme im Bereich des Kochfeldes so groß ist, daß deren Berühren gefährlich sein könnte. Die Anzeigelampe (6) leuchtet zur Warnung weiter. Wird nun in diesem noch heißen Zustand der Strahlungsheizkörper (1) erneut eingeschaltet, dann wird er nicht an die Überspannung gelegt, sondern bleibt an der normalen Betriebsspannung, da der Schalter (8) noch offen und der Schalter (9) noch geschlossen ist. Dies ist günstig, da dadurch ein unnötig häufiges Anlegen des Strahlungsheizkörpers (1) an die Überspannung vermieden ist. Außerdem erlaubt dies auch einen taktenden Energieregler (7) zu verwenden.If the radiant heater ( 1 ) is switched off by means of the energy regulator ( 7 ), the switch contact ( 4 ) remains open as long as the residual heat in the area of the hob is so great that it could be dangerous to touch it. The indicator lamp ( 6 ) continues to light as a warning. If the radiant heater ( 1 ) is now switched on again in this still hot state, it is not connected to the overvoltage, but remains at the normal operating voltage, since the switch ( 8 ) is still open and the switch ( 9 ) is still closed. This is favorable because it avoids unnecessarily frequent application of the radiant heater ( 1 ) to the overvoltage. This also allows a clocking energy regulator ( 7 ) to be used.

Erst wenn die Restwärme im Bereich des Kochfeldes weitgehend abgebaut ist, öffnet der Schaltkontakt (4), so daß die Anzeigelampe (6) erlischt und die Wicklung (11) stromlos wird, wodurch der Schalter (8) schließt und der Schalter (9) öffnet.Only when the residual heat in the area of the cooktop has largely been reduced does the switch contact ( 4 ) open, so that the indicator lamp ( 6 ) goes out and the winding ( 11 ) is de-energized, causing the switch ( 8 ) to close and the switch ( 9 ) to open .

Claims (5)

1. Schaltung eines Strahlungsheizkörpers für ein an das Drehstromnetz anschließbares Kochgerät, an den zum schnellen Aufglühen anfänglich eine höhere Spannung gelegt ist als danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsheizkörper (1) einerseits mit einer Phase (L1) des Drehstromnetzes (L1, L2, L3, N) verbunden ist, daß an den Strahlungsheizkörper (1) andererseits ein erster und ein zweiter Schalter (8, 9) angeschlossen sind, daß der erste Schalter (8) an einer der anderen Phasen (L2) des Drehstromnetzes und der zweite Schalter (9) an dem Nulleiter (N) liegt und daß ein temperaturabhängiger Steuerkontakt (4) vorgesehen ist, der bei niederer Temperatur des Strahlungsheizkörpers (1) den zweiten Schalter (9) öffnet und den ersten Schalter (8) leitend schaltet und der beim Aufglühen des Strahlungsheizkörpers (1) den ersten Schalter (8) öffnet und den zweiten Schalter (9) leitend schaltet.1.Circuit of a radiant heater for a cooking appliance which can be connected to the three-phase network and to which a higher voltage is initially applied for rapid glowing than thereafter, characterized in that the radiant heater ( 1 ) on the one hand has a phase (L1) of the three-phase network (L1, L2, L3, N) that on the other hand a first and a second switch ( 8 , 9 ) are connected to the radiant heater ( 1 ), that the first switch ( 8 ) on one of the other phases (L2) of the three-phase network and the second switch ( 9 ) on the neutral conductor (N) and that a temperature-dependent control contact ( 4 ) is provided which opens the second switch ( 9 ) at low temperature of the radiant heater ( 1 ) and switches the first switch ( 8 ) on and which turns on when it glows the radiant heater ( 1 ) opens the first switch ( 8 ) and turns the second switch ( 9 ) on. 2. Schaltung nach Anspruch 1 mit einer Restwärme- Anzeigeeinrichtung, deren Schaltkontakt (4) in Abhängigkeit von der Temperatur des Strahlungsheizkörpers (1) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkontakt der Schaltkontakt (4) der Restwärme-Anzeigeeinrichtung (4, 6) ist.2. Circuit according to claim 1 with a residual heat indicator, the switching contact ( 4 ) depending on the temperature of the radiant heater ( 1 ) is switched, characterized in that the control contact of the switching contact ( 4 ) of the residual heat indicator ( 4 , 6 ) is. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Schalter (8, 9) verzögert leitend schaltet, wenn der zweite bzw. erste Schalter öffnet. 3. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the first or second switch ( 8 , 9 ) turns on with a delay when the second or first switch opens. 4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schalter (8, 9) Wechslerkontakte eines Relais (10) sind, dessen Wicklung (11) in Reihe zum Steuerkontakt (4) liegt.4. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second switches ( 8 , 9 ) are changeover contacts of a relay ( 10 ), the winding ( 11 ) of which is in series with the control contact ( 4 ). 5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (11) am Relais (10) parallel zur Restwärmeanzeige (6) liegt.5. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the winding ( 11 ) on the relay ( 10 ) is parallel to the residual heat indicator ( 6 ).
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