DE69931564T2

DE69931564T2 - Elektrischer Strahlungsheizkörper

Info

Publication number: DE69931564T2
Application number: DE69931564T
Authority: DE
Inventors: Peter Ravenscroft Droitwich Wilkins
Original assignee: Ceramaspeed Ltd
Current assignee: Ceramaspeed Ltd
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: GB9817646D0; ATE328461T1; DE69931564D1; US6018148A; EP0981263A3; GB2340715B; GB2340715A; EP0981263A2; EP0981263B1; ES2267228T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Strahlungsheizungen, besonders, aber nicht ausschließlich, für den Einsatz in Kochgeräten hinter einer Platte aus einem Material wie Glaskeramik. Die Platte aus einem Material wie Glaskeramik kann insbesondere eine Kochfläche sein.
Elektrische Strahlungsheizungen für die Verwendung hinter glaskeramischen Kochflächen sind gut bekannt. Solche Heizungen können eine schüsselähnliche Auflage umfassen, in der sich eine Basislage aus einem Isoliermaterial, z. B. ein mikroporöses thermisches und elektrisches Isoliermaterial, befindet. Es ist wenigstens ein elektrisches Heizelement vorgesehen, das auf der Oberfläche der Basislage liegt. Eine Heizelementform, die breiten Anklang gefunden hat, ist ein längliches, elektrisch leitendes Band, das auf dem Rand stehend teilweise in der Oberfläche der Basislage eingebettet ist.
Es ist bekannt, eine temperaturempfindliche Vorrichtung einer stabartigen Form vorzusehen, die sich wenigstens teilweise von einem Rand der Heizung über diese erstreckt und über dem/den Heizelement(en) liegt. Eine solche temperaturempfindliche Vorrichtung hat die Aufgabe, den Betrieb der Heizung zu steuern, wie z.B. zu verhindern, dass das glaskeramische Material der Kochfläche eine so hohe Temperatur erreicht, dass es beschädigt werden könnte.
Es ist wichtig, dass die temperaturempfindliche Vorrichtung vornehmlich auf die Temperatur der Kochfläche anstatt auf die direkte Wärmestrahlung von dem/den Heizelement(en) anspricht. Es ist bekannt, die direkte Wärmestrahlung von dem/den Heizelement(en) auf die temperaturempfindliche Vorrichtung zu reduzieren, indem bewirkt wird, dass ein Streifen der Oberfläche der Basislage direkt unterhalb der Vorrichtung frei von Heizelementen ist. Dies ist dann erzielbar, wenn das/die Heizelement(e) in einem Muster angeordnet werden kann/können, bei dem geeignete Rückführungen so in dem Muster angeordnet sind, dass das/die Element(e) nicht unter der temperaturempfindlichen Vorrichtung durchläuft/durchlaufen.
Es gibt jedoch Situationen, bei denen dies nicht möglich ist. Eine besondere Situation ist die, bei der wenigstens ein Heizelement zu einer Spirale konfiguriert ist, die eine Doppelspirale sein kann. Bei einer solchen Anordnung ist es unvermeidlich, dass das/die Element(e) unter der temperaturempfindlichen Vorrichtung durchläuft/durchlaufen. Das bedeutet, dass die volle Strahlungsleistung des/der Heizelemente(s) unmittelbar auf die temperaturempfindliche Vorrichtung fällt und ferner, dass das/die Heizelement(e) direkt unterhalb der temperaturempfindlichen Vorrichtung eine lokal höhere Temperatur als andere Regionen der Heizung erreicht/erreichen. Dies kann zu einem vorzeitigen Ausfall des/der Elemente(s) sowie zu einem vorzeitigen Umschalten des Begrenzers führen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Probleme abzustellen oder zu verringern.
Dokumente wie die EP-A-0 081 073 und die US-A-4 700 051 offenbaren eine elektrische Strahlungsheizung, die eine Basis aus thermischem und elektrischem Isoliermaterial umfasst, von dem eine Oberfläche wenigstens ein Heizelement in der Form eines Bandes lagert, wobei das Band auf der Oberfläche der Basis liegt, und eine stabartige temperaturempfindliche Vorrichtung von einem Rand der Heizung über diese und über das wenigstens eine Heizelement verläuft, wobei die Oberfläche der Basis mit einer Aussparung unter der stabartigen temperaturempfindlichen Vorrichtung versehen ist und die Bandheizung dem Profil der Aussparung folgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Strahlungsheizung bereitgestellt, die eine Basis aus thermischem und elektrischem Isoliermaterial umfasst, auf einer Oberfläche von dem wenigstens ein Heizelement in der Form eines länglichen, elektrisch leitenden Bandes liegt, wobei das Band auf dem Rand stehend teilweise in der Oberfläche der Basis eingebettet ist und wobei eine stabartige temperaturempfindliche Vorrichtung wenigstens teilweise von einem Rand die Heizung über diese und über das wenigstens eine Heizelement verläuft, wobei die Oberfläche der Basis mit einer flachen Aussparung unterhalb der stabartigen temperaturempfindlichen Vorrichtung versehen ist und wobei das Band teilweise in der flachen Aussparung in einem geringeren Ausmaß eingebettet ist als in der Oberfläche der Basis auf beiden Seiten der flachen Aussparung.
Aufgrund der Erfindung arbeitet das wenigstens eine Heizelement bei einer geringeren Temperatur unterhalb der stabartigen temperaturempfindlichen Vorrichtung, so dass ein vorzeitiger Ausfall des/der Elementes) vermieden wird und auch eine entsprechend reduzierte direkte Wärmeeinwirkung auf die Vorrichtung entsteht.
Das wenigstens eine Heizelement kann, wo es teilweise in der flachen Aussparung eingebettet ist, eine Oberseitenebene aufweisen, die im Wesentlichen koplanar zu einer Oberseitenebene ist, die von dem wenigstens einen Heizelement auf einer Seite der flachen Aussparung dargeboten wird.
Die flache Aussparung kann im Wesentlichen die Form eines Kanals haben.
Die Basis kann ein mikroporöses thermisches und elektrisches Isoliermaterial umfassen.
Das wenigstens eine Heizelement kann allgemein die Form einer Spirale haben, die eine Doppelspirale sein kann.
Das wenigstens eine Heizelement in der Form des länglichen, elektrisch leitenden Bandes kann mehrere beabstandete Auflageelemente beinhalten, wie z.B. Füße, die einstückig mit dem Rest des Bandes ausgebildet sind und über den Rand des restlichen Bandes verlaufen und wenigstens teilweise in der Oberfläche der Basis eingebettet sind.
Zur Vermittlung eines besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung und um deutlicher zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nunmehr beispielhaft auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine elektrische Strahlungsheizung gemäß der Erfindung; und
2 eine Querschnittsansicht eines Teils der Heizung von 1.
Eine elektrische Strahlungsheizung umfasst eine Metallschüssel 1, in der eine Basislage 2 aus einem thermischen und elektrischen Isoliermaterial vorgesehen ist, vorzugsweise aus einem mikroporösen thermischen und elektrischen Isoliermaterial. Es wird ein elektrisches Strahlungsheizelement 3 bereitgestellt, das ein gewelltes Band 4 umfasst, z.B. aus einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung, in das einstückig beabstandete Füße 5 integriert sind und das über seinen Rand verläuft. Alternativ kann das Band separate Füße aufweisen, die am Rest des Bandes befestigt sind. Das Heizelement ist entlang dem Rand der Basislage 2 montiert und durch teilweises Einbetten in der Oberfläche der Basislage 2 befestigt. Dies wird dadurch erzielt, dass die Füße 5 an dem gewellten Band 4 wenigstens teilweise in die Oberfläche der Basislage 2 eingedrückt werden, wobei diese Methode in der Technik bekannt ist. Wie gezeigt, hat das Heizelement eine Doppelspiralform, aber sie kann auch eine andere geeignete Form haben.
Eine Umfangswand 6 aus Isoliermaterial ist in der Heizung vorgesehen und hat eine Oberseite, die so angeordnet sein kann, dass sie die Rückseite einer glaskeramischen Kochfläche (nicht dargestellt) in einem Kochgerät kontaktiert.
Ein Temperaturbegrenzer einer bekannten Form ist an der Heizung vorgesehen und umfasst einen Stab 7, der über das Heizelement verläuft und eine Schaltungsanordnung 8 am Rand der Heizung betätigt. Ein solcher Temperaturbegrenzer hat die Aufgabe, das Heizelement bei einer vorbestimmten Temperatur abzuschalten, um ein Überhitzen besonders einer glaskeramischen Kochfläche zu verhüten, wenn die Heizung damit betrieben wird.
Ohne die vorliegende Erfindung arbeitet das Heizelement 3, wenn es unter dem Stab 7 des Temperaturbegrenzers passiert, bei einer lokal höheren Temperatur als der Rest des Elementes, und dies, in Verbindung mit der unmittelbaren Nähe des Elementes 3 zu dem Stab 7, führt zu einem vorzeitigen Ausfall des Elementes und auch zu einem vorzeitigen Umschalten des Temperaturbegrenzers.
In der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil dadurch minimiert oder reduziert, dass eine flache Aussparung 9 in der Oberfläche der Basislage 2 direkt unterhalb des Stabes 7 des Temperaturbegrenzers vorgesehen ist. Die flache Aussparung 9 hat im Wesentlichen die Form eines Kanals mit einer Tiefe von beispielsweise 1 bis 2 mm. Wo das Heizelement 3 die flache Aussparung 9 überquert, da sind die Füße 5 auf dem gewellten Band 4 in der Basislage 2 in einem geringeren Ausmaß eingebettet als die Füße auf dem Band an den Seiten der flachen Aussparung 9. Wo beispielsweise das Heizelement die flache Aussparung überkreuzt, da können die Füße 5 bis zu einer Tiefe von etwa 1 mm eingebettet sein, während sie anderswo bis zu einer Tiefe von etwa 2 mm eingebettet sein können.
Diese Anordnung verändert das Gesamtprofil des Heizelementes nicht, da das Element, wo es teilweise in der flachen Aussparung eingebettet ist, eine Oberseitenebene 10 aufweist, die im Wesentlichen koplanar mit einer Oberseitenebene 11 ist, die von dem Heizelement auf beiden Seiten der flachen Aussparung 9 gebildet wird.
Infolge der Anordnung hat das Heizelement einen größeren exponierten Oberflächenbereich und demzufolge eine geringere Temperatur, wenn es die flache Aussparung 9 in der Basislage 2 direkt unterhalb des Stabes 7 des Temperaturbegrenzers überquert. Dadurch wird ein vorzeitiger Ausfall des Heizelementes 3 vorteilhafterweise verhindert und es wird auch der direkte Einfluss des Heizelementes auf den Stab 7 des Temperaturbegrenzers reduziert.

Claims

Elektrische Strahlungsheizung, die Folgendes umfasst: eine Basis (2) aus thermischem und elektrischem Isoliermaterial, auf einer Oberfläche von dem wenigstens ein Heizelement (3) in der Form eines länglichen, elektrisch leitenden Bandes (4) liegt, wobei das Band auf dem Rand stehend teilweise in der Oberfläche der Basis (2) eingebettet ist, und wobei eine stabartige temperaturempfindliche Vorrichtung (7, 8) wenigstens teilweise von einem Rand der Heizung über diese und über das wenigstens eine Heizelement (3) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Basis (2) mit einer flachen Aussparung (9) unterhalb der stabartigen temperaturempfindlichen Vorrichtung (7, 8) versehen ist, und dadurch, dass das Band (4) teilweise in der flachen Aussparung (9) in einem geringeren Ausmaß eingebettet ist als in der Oberfläche der Basis (2) auf beiden Seiten der flachen Aussparung.
Heizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement (3), wo es teilweise in der flachen Aussparung (9) eingebettet ist, eine Oberseitenebene (10) aufweist, die im Wesentlichen koplanar zu einer Oberseitenebene (11) ist, die von dem wenigstens einen Heizelement (3) auf beiden Seiten der flachen Aussparung (9) ist.
Heizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Aussparung (9) im Wesentlichen die Form eines Kanals hat.
Heizung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (2) mikroporöses thermisches und elektrisches Isoliermaterial umfasst.
Heizung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement (3) allgemein die Form einer Spirale hat.
Heizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale eine Doppelspirale umfasst.
Heizung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement (3) in der Form des länglichen, elektrisch leitenden Bandes (4) mehrere beabstandete Auflageelemente (5) aufweist, die auf dem Rand vom Rest des Bandes verlaufen und wenigstens teilweise in der Oberfläche der Basis (2) eingebettet sind.
Heizung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beabstandeten Auflageelemente Füße (5) umfassen.
Heizung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füße (5) einstückig mit dem Band (4) sind.