DE9307845U1 - Electrical household appliance, in particular an electric iron with a heating element and a local overheating area - Google Patents
Electrical household appliance, in particular an electric iron with a heating element and a local overheating areaInfo
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Description
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FRANCE
Elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere elektrisches Bügeleisen mit einem Heizelement nebst lokalem ÜberhitzunqsbereichElectrical household appliance, in particular electric iron with a heating element and a local overheating area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere ein elektrisches Bügeleisen mit mindestens einem Heizelement, das mindestens einen örtlichen Überhitzungsbereich, aufweist, und mit mindestens einem Temperaturregel- oder Temperaturüberwachungsorgan, welches in thermischer Beziehung zu dem Heizelement steht.The present invention relates to an electrical household appliance, in particular an electric iron with at least one heating element having at least one local overheating area, and with at least one temperature control or temperature monitoring element which is in thermal relationship to the heating element.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf elektrische Haushaltsgeräte, insbesondere elektrische Bügeleisen.The following description refers to electrical household appliances, in particular electric irons.
Selbstverständlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung aber nicht auf diese Geräteart, sondern betrifft im Gegenteil sämtliche elektrischen Haushaltsgeräte, die eine bestimmte Wärmeenergie abgeben und bei denen im wesentlichen aus Sicherheitsgründen die Temperatur kontrolliert werden muß.Of course, the present invention is not limited to this type of device, but on the contrary concerns all electrical household appliances which emit a certain amount of heat energy and in which the temperature must be controlled, essentially for safety reasons.
In herkömmlichen Bügeleisen wird die an die Bügeleisensohle abzugebende Wärmeenergie üblicherweise von Heizelementen geliefert, insbesondere gekapselten Widerständen oder flexiblen Heizelementen mit Widerstandsleitungen. Im letzten Fall bildet die Widerstandsleitung oder Widerstandsbahn einen Heizkreis, der auf der Bügeleisensohle eine Heizfläche erzeugt, wobei die Widerstandsleitung zwischen zwei elektrisch isolierenden und miteinander verklebten Schichten, die diese Widerstandsleitung zugleich in ihrer Lage halten, angeordnet ist. In beiden Fällen ist es wichtig, die Temperatur der Bügeleisensohle unterhalb einer Soll-Temperatur zu halten bzw. die Soll-Temperatur zuIn conventional irons, the heat energy to be delivered to the soleplate is usually provided by heating elements, in particular encapsulated resistors or flexible heating elements with resistance lines. In the latter case, the resistance line or resistance track forms a heating circuit that creates a heating surface on the soleplate, with the resistance line being arranged between two electrically insulating and glued layers that also hold this resistance line in place. In both cases, it is important to keep the temperature of the soleplate below a target temperature or to exceed the target temperature.
überwachen. Zu diesem Zweck wird üblicherweise auf Temperaturmeßfühler zurückgegriffen, z. B. auf einen im Bügeleisen in thermischer Beziehung zum Heizelement angeordneten Thermostaten. Im allgemeinen wird der Thermostat oder ein anderes in thermischer Beziehung zu dem Heizelement stehendes Temperatur überwachungs-oder Temperatur regelelement in einem vorgegebenen Bereich - im allgemeinen möglichst nahe zu dem Bereich, der als der heißeste auf der Bügelfläche angesehen wird - angeordnet. Hierbei ist es erforderlich, das bekannte Phänomen der Soll-Temperaturüberschreitung, weiches bei allen bekannten elektrischen Haushaltsgeräten, insbesondere Bügeleisen häufig auftritt, zu vermeiden oder zumindest einzuschränken. Eine Temperaturüberschreitung tritt z. B. dann auf, wenn das Organ zur Regelung oder Überwachung der Temperatur lediglich ein zeitlich verschobenes Temperaturabbild des Heizelementes wahrnimmt. Dies geschieht insbesondere dann, wenn der Thermostat in einem weit entfernten Bereich vom Heizelement angeordnet ist, so daß der Thermostat zwar bei der richtigen Soll-Temperatur auslöst, aber zu spät, da die Bügeleisensohle bereits eine Temperatur über der Soll-Temperatur aufweist.monitor. Temperature sensors are usually used for this purpose, e.g. a thermostat arranged in the iron in thermal relation to the heating element. In general, the thermostat or another temperature monitoring or temperature control element in thermal relation to the heating element is arranged in a specified area - generally as close as possible to the area that is considered to be the hottest on the ironing surface. In this case, it is necessary to avoid or at least limit the well-known phenomenon of the target temperature being exceeded, which frequently occurs in all known electrical household appliances, especially irons. A temperature being exceeded occurs, for example, when the device for regulating or monitoring the temperature only perceives a temporally shifted temperature image of the heating element. This happens especially when the thermostat is located far away from the heating element, so that the thermostat triggers at the correct target temperature, but too late because the soleplate of the iron is already at a temperature above the target temperature.
Um wenigstens teilweise dieser Temperaturüberschreitung entgegenzuwirken, werden die Regel- und Überwachungsorgane für die Temperatur bevorzugt in demjenigen Bereich des Heizelementes angeordnet, der als der heißeste angesehen wird. In sämtlichen elektrischen Haushaltsgeräten, insbesondere bei Bügeleisen gibt es jedoch bei dieser Lösung Nachteile. Einerseits ist die Festlegung des heißesten Bereiches eines Heizelementes oder der Bügeleisensohle nicht immer hinreichend genau möglich und kann zudem von einem Cerät zum anderen variieren. Andererseits stellt die Forderung, dasIn order to at least partially counteract this temperature overshoot, the temperature control and monitoring devices are preferably arranged in the area of the heating element that is considered to be the hottest. However, in all electrical household appliances, especially irons, there are disadvantages to this solution. On the one hand, it is not always possible to determine the hottest area of a heating element or the soleplate with sufficient precision and it can also vary from one appliance to another. On the other hand, the requirement to
Temperaturüberwachungsorgan im heißesten Bereich des Gerätes anzuordnen, eine zusätzliche Fertigungserschwernis dar, welche die Anordnungsmöglichkeit sowie die Montage anderer Geräteteile erheblich einschränkt.Locating the temperature monitoring device in the hottest part of the device represents an additional manufacturing difficulty, which significantly limits the arrangement options and the assembly of other parts of the device.
Die bekannte Lösung ist, insbesondere bei Bügeleisen, um so nachteiliger, als der zur Verfügung stehende Raum zum Einbau der verschiedenen, für den Betrieb des Gerätes erforderlichen Organe naturgemäß beschränkt ist. Diese räumliche Einschränkung ist in bezug auf die Gestaltungsfreiheit und Anordnungsfreiheit der in dem zur Verfügung stehenden Raum ,anzuordnenden Organe nachteilig.The known solution is all the more disadvantageous, especially in the case of irons, as the space available for installing the various components required for the operation of the device is naturally limited. This spatial restriction is disadvantageous in terms of the freedom of design and arrangement of the components to be arranged in the available space.
Im vorbekannten Stand der Technik ist aus der US-Patentschrift US-A-272 54-53 ein Bügeleisen bekannt, welches zwei Uberhitzungsbereiche in thermischer Beziehung zu einem Thermostaten aufweist, die im Verhältnis zur Bügeleisensohle eine große Heizfläche aufweisen. Der hierbei verwendete gekapselte Heizwiderstand macht einen ganz bestimmten Einbauort des Thermostaten erforderlich. Zudem führt die Positionierung zu Zufälligkeiten bei der Temperaturregelung, denn der Thermostat steht nur mit einem kleinen Teil des Wärmestroms, der von dem überhitzten Bereich ausgeht, in thermischer Beziehung. Zu allem Überfluß verursacht ein solcher Einbau auch noch eine ungleichmäßige Erhitzung der Bügeleisensohle.In the prior art, an iron is known from US patent specification US-A-272 54-53 which has two overheating areas in thermal relationship to a thermostat, which have a large heating surface in relation to the soleplate. The encapsulated heating resistor used here requires a very specific installation location for the thermostat. In addition, the positioning leads to randomness in temperature control, because the thermostat is only in thermal relationship with a small part of the heat flow emanating from the overheated area. To make matters worse, such an installation also causes uneven heating of the soleplate.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik, ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere ein elektrisches Bügeleisen zu schaffen, das nicht die Nachteile herkömmlicher Geräte aufweist und in dem die Temperaturüberwachungs- und Regelorgane ohne jedwede Einschränkung an jedem beliebigen Ort im Gerät eingebaut werden können.It is the aim of the present invention, starting from the known prior art, to create an electrical household appliance, in particular an electric iron, which does not have the disadvantages of conventional appliances and in which the temperature monitoring and control elements can be installed at any location in the appliance without any restriction.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein elektrisches Haushaltsgerät zu schaffen, in welchem dieIt is a further object of the invention to provide an electrical household appliance in which the
Temperatur-Überwachung mit Hilfe einfacher technischer Mittel verbessert und genauer durchgeführt werden kann.Temperature monitoring can be improved and carried out more accurately using simple technical means.
Diese Aufgaben werden bei einem gattungsgemäßen elektrischen Haushaltsgerät dadurch gelöst, daß das Heizelement mindestens eine Widerstandsleitung aufweist, die einen flachen Heizkreis mitThese tasks are solved in a generic electrical household appliance in that the heating element has at least one resistance line which forms a flat heating circuit with
einer Reihe von Schleifen bildet, wobei die Widerstandsleitung zwischen zwei elektrisch isolierenden und miteinander verklebten Isolationsschichten angeordnet ist und wobei dera series of loops, wherein the resistance line is arranged between two electrically insulating and glued together insulation layers and wherein the
Überhitzungsbereich durch einen Widerstandsabschnitt der Widerstandsleitung gebildet ist, dessen Heizleistung örtlich erhöht ist, und daß das Temperaturregel- oderOverheating area is formed by a resistance section of the resistance line, the heating power of which is locally increased and that the temperature control or
Temperaturüberwachungsorgan gegenüber dem Überhitzungsbereich angeordnet ist.Temperature monitoring device is arranged opposite the overheating area.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines- Ausführungsbeispiels offenbart unter bezug auf die beigefügte Zeichnung und mit einer nicht erschöpfend aufgezählten Zahl von Beispielen. Die Zeichnung zeigt in derThe features and advantages of the invention are disclosed in the following description of an embodiment with reference to the attached drawing and with a non-exhaustive number of examples. The drawing shows in the
Figur 1: eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Heizelement
für ein elektrisches Bügeleisen.Figure 1: a plan view of a heating element according to the invention
for an electric iron.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Heizelement 1 für den
vorzugsweisen Einbau in ein elektrisches Bügeleisen.
Das Heizelement 1 ist vorzugsweise flexibel und in an sich bekannter Technik hergestellt. Es weist mindestens eine
Widerstandsleitung 2 aus gut wärmeleitendem Material, wie z. B. Aluminium, Kupfer oder Konstanten auf, wobei die
Widerstandsleitung einen Heizkreis 3 bildet, dessen äußere Umhüllung innen die Heizfläche begrenzt. Die in allgemein
bekannter Fertigungsart hergestellte Widerstandsleitung 2 ist zwischen zwei elektrisch isolierenden und miteinander verklebten
Isolationsschichten 5, 6 angeordnet, die zu dem die Widerstandsleitung 2 auf ihrem Platz fixieren. Die
Isolationsschichten 5, 6 können aus bekannten Isoliermaterialien, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyester, Polyamid, Silikon, Mikanit
hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Heizelement 1 flach gebaut. Wie die Figur 1 zeigt, besitzt der
Heizkreis 3 vorteilhafterweise eine erste Anschlußbahn 7 und eine zweite Anschlußbahn 8. Ausgehend von den Anschlußbahnen 7, 8Figure 1 shows a heating element 1 according to the invention for preferred installation in an electric iron.
The heating element 1 is preferably flexible and manufactured using known technology. It has at least one resistance line 2 made of a material with good thermal conductivity, such as aluminum, copper or constants, whereby the resistance line forms a heating circuit 3, the outer casing of which delimits the heating surface on the inside. The resistance line 2, manufactured using a generally known manufacturing method, is arranged between two electrically insulating and glued-together insulation layers 5, 6, which also fix the resistance line 2 in place. The insulation layers 5, 6 can be made of known insulating materials, such as polyvinyl chloride, polyester, polyamide, silicone, micanite. In a preferred embodiment, the heating element 1 is flat. As Figure 1 shows, the heating circuit 3 advantageously has a first connection track 7 and a second connection track 8. Starting from the connection tracks 7, 8
bildet der Heizkreis eine Reihe von schlangenfÖrmigen oder mäanderartigen Schleifen mit vorzugsweise gleichmäßigem Abstand.The heating circuit forms a series of serpentine or meandering loops, preferably evenly spaced.
Das in der Figur 1 dargestellte Heizelement 1 ist für den EinbauThe heating element 1 shown in Figure 1 is designed for installation
in ein Bügeleisen (nicht abgebildet) bestimmt, und zwar mittelsinto an iron (not shown) using
Verkleben zwischen der Bügeleisensohle und einer oberen Halteplatte.Bonding between the soleplate of the iron and an upper holding plate.
Die äußere Umhüllung 4 legt im Inneren die Nutzheizfläche des Heizkreises 3 fest, die mindestens einen Überhitzungsbereich 10 aufweist, der durch einen Widerstandsabschnitt 11 der Widerstandsleitung 2 gebildet und durch den Heizbereich des Widerstandsabschnittes 11 begrenzt wird. Der Widerstandsabschnitt 11 ist Teil des Heizkreises 3 und bildet einen zusätzlichen Heizkreis, der in Reihe mit dem Heizkreis 3 geschaltet ist und sich innerhalb der Umhüllung 4- befindet. Der Überhitzungsbereich 10 weist einen Abschnitt der Widerstandsleitung 2 auf und bildet z. B. eine Reihe von schlangenfÖrmigen oder mäanderartigen Schleifen, deren Widerstandswerte so gewählt sind, daß die pro Oberflächeneinheit abgegebene Heizleistung in diesem Bereich örtlich erhöht ist. Hierzu ist der Querschnitt der Widerstandsleitung 2 in bezug zum mittleren Querschnitt der Widerstandsleitung 2 im restlichen, außerhalb desThe outer casing 4 defines the useful heating surface of the heating circuit 3, which has at least one overheating area 10, which is formed by a resistance section 11 of the resistance line 2 and is limited by the heating area of the resistance section 11. The resistance section 11 is part of the heating circuit 3 and forms an additional heating circuit, which is connected in series with the heating circuit 3 and is located inside the casing 4. The overheating area 10 has a section of the resistance line 2 and forms, for example, a series of serpentine or meandering loops, the resistance values of which are selected so that the heating power delivered per surface unit is locally increased in this area. For this purpose, the cross section of the resistance line 2 is in relation to the average cross section of the resistance line 2 in the rest, outside the
Überhitzungsbereichs 10 liegenden Heizkreis 3 verjüngt.Heating circuit 3 located in the overheating area 10 is tapered.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Widerstandsleitung 2 einen viereckigen, vorzugsweiseAccording to an advantageous embodiment, the resistance line 2 has a square, preferably
rechtwinkligen Querschnitt auf, der eine Ober- und Unterseite bildet, auf denen die Isolationsschichten 5, 6 aufgeklebt werden. Im Überhitzungsbereich 10 hat die Widerstandsleitung 2 die Breite der Unter- und Oberseite, die in diesem Bereich aber kleiner als die mittlere Breite des restlichen, außerhalb des Überhitzungsbereichs 10 liegenden Heizkreises 3 ist.rectangular cross-section, which forms a top and bottom side, onto which the insulation layers 5, 6 are glued. In the overheating area 10, the resistance line 2 has the width of the bottom and top side, which in this area is smaller than the average width of the rest of the heating circuit 3 located outside the overheating area 10.
In einer Ausführungsform nach Figur 1 ist das Temperaturüberwachungsorgan 12 zur Regelung und Überwachung der Temperatur als Thermostat ausgebildet, der demIn an embodiment according to Figure 1, the temperature monitoring device 12 for controlling and monitoring the temperature is designed as a thermostat, which
Überhitzungsbereich 10 gegenüberliegt. Der Thermostat ist über demjenigen schlangenförmigen Heizkreis 3, der aus der Widerstandsleitung 2 im Überhitzungsbereich 10 gebildet WiTd7 beabstandet angeordnet, so daß er in dem von dem Überhitzungsbereich 10 ausgehenden Wärmestrom liegt. Vorteilhafterweise ist das Temperaturüberwachungsorgan 12 so angeordnet, daß es in bezug zum Überhitzungsbereich 10 mittig und rechtwinklig hierzu angeordnet ist.Overheating area 10 is opposite. The thermostat is arranged above the serpentine heating circuit 3 formed from the resistance line 2 in the overheating area 10 and spaced apart from it , so that it lies in the heat flow emanating from the overheating area 10. The temperature monitoring element 12 is advantageously arranged such that it is arranged centrally in relation to the overheating area 10 and at a right angle to it.
Das erfindungsgemäße Heizelement ist nicht nur auf die in Figur 1 beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es ist auch möglich, ein elektrisches Haushaltsgerät in Übereinstimmung mit der Erfindung zu fertigen, das mehrere Überhitzungsbereiche 10 an verschiedenen Stellen des Heizkreises 3 oder auch außerhalb des Heizkreises 3 aufweist. In diesen Fällen muß jedem Überhitzungsbereich 10 ein separatesThe heating element according to the invention is not only limited to the embodiment described in Figure 1. It is also possible to manufacture an electrical household appliance in accordance with the invention which has several overheating areas 10 at different points of the heating circuit 3 or even outside the heating circuit 3. In these cases, each overheating area 10 must have a separate
Temperaturüberwachungsorgan 12 thermisch zugeordnet sein. Zudem ist es möglich, in jedem Überhitzungsbereich 10 den Querschnitt oder die Breite der Widerstandsleitung 2 zu verändern. Andererseits kann auch die Breite oder der Querschnitt der Widerstandsleitung 2 in jedem Überhitzungsbereich 10 gleich bleiben, wie es in Figur 1 dargestellt ist.Temperature monitoring device 12 can be thermally assigned. It is also possible to change the cross-section or width of the resistance line 2 in each overheating area 10. On the other hand, the width or cross-section of the resistance line 2 can remain the same in each overheating area 10, as shown in Figure 1.
Selbstverständlich kann der Überhitzungsbereich 10 während des Fertigungsvorgangs des Heizelementes 1 an irgend einem Punkt des Heizkreises 3 angeordnet werden.Of course, the overheating region 10 can be arranged at any point of the heating circuit 3 during the manufacturing process of the heating element 1.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Heizelementes 1 ist es somit möglich, den Einbauort der Temperaturregel- und Temperaturüberwachungsorgane 12 frei zu wählen. Dies bedeutet gegenüber den herkömmlichen Fertigungstechniken, bei denen die Lage der Temperaturregelung- und Überwachungsorgane räumlich festgelegt war, einen erheblichen Vorteil.The design of the heating element 1 according to the invention thus makes it possible to freely select the installation location of the temperature control and temperature monitoring elements 12. This represents a significant advantage over conventional manufacturing techniques in which the position of the temperature control and monitoring elements was spatially fixed.
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