EP0714223A2 - Radiant heater - Google Patents

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EP0714223A2
EP0714223A2 EP95116539A EP95116539A EP0714223A2 EP 0714223 A2 EP0714223 A2 EP 0714223A2 EP 95116539 A EP95116539 A EP 95116539A EP 95116539 A EP95116539 A EP 95116539A EP 0714223 A2 EP0714223 A2 EP 0714223A2
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EP
European Patent Office
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heating
heating zone
radiant heater
basic
zone
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EP95116539A
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German (de)
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EP0714223B1 (en
EP0714223A3 (en
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EGO Elektro Geratebau GmbH
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EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/46—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid
    • H01H37/48—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid with extensible rigid rods or tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H2037/326—Thermally-sensitive members with radiative heat transfer to the switch, e.g. special absorption surfaces

Definitions

  • the invention relates to a radiant heater for stoves, which includes hobs or other cooking facilities, with a flat, plate-shaped cooking surface, e.g. a glass ceramic cooktop.
  • the radiant heater has a base heating zone which is always heated during operation and at least one optional switch-on heating zone which is formally adapted to create a larger overall heating zone of the base heating zone.
  • Radiant radiators of this type are generally referred to as dual-circuit radiators.
  • the heating zones are provided in a carrier with insulation on which heating conductors are arranged. The entire heating zone is surrounded by a thermally insulating outer edge. When combined, the basic and additional heating zones have a greater total output than the basic heating zone alone.
  • a temperature limiter protrudes with an essentially rod-shaped sensor over at least one of the heating zones.
  • DE 27 29 930 A describes such a radiant heater, in which several depressions with heating conductors arranged therein are provided in a larger insulating body can. They are therefore thermally completely separated from each other by an insulating partition. The same is described in the later, revoked DE 30 04 187 C.
  • EP 0 103 741 B describes a radiant heater with two heating zones provided concentrically to one another, the middle one being provided as a heating zone. It is switched on for parboiling alone and has a much higher output than the radiator in continued cooking if both zones are connected in series.
  • the object of the invention is to provide a radiant heater with improved thermal uniformity of the heating zones.
  • this object is achieved in that the two heating zones, which are delimited from one another in terms of area, are arranged such that they radially overlap one another.
  • This separation of the two heating zones from one another can be formed, for example, by a rib, the height of which is at most half the distance between the insulation and the cooking surface. However, it could also be formed by a more or less wide delimitation zone without a particular increase in isolation. This measure will make the base heating zone, which is mostly on the inside not sharply demarcated in the direction of the auxiliary heating zone, but receives a relatively soft thermal transition. Above all, however, a cold zone is avoided in the area of the web that previously reached up to or shortly before the glass ceramic plate.
  • the uniform heating and the avoidance of cold spots improve the heat transfer to the cooking vessel when the entire heating zone is in operation.
  • the cold ring zone in earlier dual-circuit radiators with an intermediate web would be exactly at the point where the usually hollow, curved saucepan bases have the best thermal contact with the hotplate, namely at the edge.
  • the invention also this area is evenly heated, which improves heat transfer and also has a positive effect on the thermal load on the cookware.
  • the parboiling values (efficiency) of the entire radiant heater are also improved by the lower insulating body mass and the heat flow in the area of the intermediate edge. This is partly due to the fact that the intermediate wall between the two heating zones had to be made of a mechanically stronger insulating material, which has a larger mass and lower thermal insulating properties than the insulation surface now used in the area of the heating conductors, which is now continuous.
  • the total heating zone can thus be continuously and essentially continuously heated when the auxiliary heating zone is switched on.
  • Such dual-circuit radiant heaters are manufactured in various surface arrangements for their heating zones. There are those that e.g. have a circular basic heating zone and additional heating zones attached to it on one or both sides to create an elongated overall heating zone. Often, however, the two heating zones are also arranged concentrically with one another, with the basic heating zone taking the center. In the latter case in particular, a rod-shaped temperature sensor of a temperature limiter projects beyond both heating zones on at least one side. Since the temperature limiter is used to protect the glass ceramic plate against unacceptable overheating, it must be ensured that it ensures this both when the basic heating zone is operated alone and when the overall heating zone is operated, without restricting the output by switching off at too low a temperature.
  • a temperature limiter is already known from EP 0 141 923 B2, the sensor of which is compensated so that the Basic heating zone alone determines the sensor effect.
  • the sensor in the area of the activation heating zone is rendered ineffective with regard to the thermal expansion differences by using materials of the same or slightly higher expansion coefficients for an expansion sleeve and the rod lying in it.
  • the temperature sensor Due to the smooth transition from the basic heating zone to the additional heating zone, the temperature sensor is now heated over a larger section than that of the pure basic heating zone and thus ensures an early shutdown. This can be counteracted by compensation, ie mutual coordination of the expansion materials on the sensor or by shielding or additional heating of the sensor.
  • the switching path to open the contact of the temperature limiter must be regarded as constant in both operating states (single and double circuit operation).
  • the sections of the sensor that are acted upon are, however, not in relation to the respective heat application. In order to compensate for this, not only is zero compensation made, but slightly overcompensated by means of an inner rod with a slightly higher expansion.
  • a particularly advantageous embodiment is one in which the heating conductors are thin corrugated strips which are embedded in the insulation with spade-shaped feet which are preferably adapted to the corrugation.
  • To fasten a very quickly glowing radiator directly in a highly effective insulation which, for example, consists of compressed silica acid gel, which can be pyrolytically produced.
  • the advantages brought about by the invention have a particular effect in the case of such highly effective insulations and rapidly glowing radiant heaters.
  • FIG. 1 and 2 show an electric radiant heater 11 which is arranged below a glass ceramic cooktop 16 and is pressed against it from below by means of spring means (not shown). It rests on the underside of the cooking surface 16 with an edge 15 made of insulating material.
  • the radiant heater 11 contains an insulation 13 in a flat, shell-shaped sheet metal shell 12, which is composed of a generally plate-shaped molded body 14 and the edge 15.
  • the molded insulation body consists of a heat-resistant, thermally excellent insulating compressed bulk material made of pyrogenic silica.
  • the inner surface 50 of the edge 15 can be optically dark, for example by a coating or appropriate treatment. This could be reflective in the range of invisible infrared radiation and only absorbable in the wavelength range of visible light and emit it again as long-wave infrared.
  • the edge of the sheet metal shell 12 does not reach the glass ceramic plate 16.
  • the molded body 14 contains two flat, horizontal surface areas which are provided with heating conductors 18. Between them, a boundary 19 in the form of a circumferential projection or web is provided, which extends just as high as the edge 17 of the molded insulating body 14, but overall no more than half of the total distance above the surface 20 of the molded insulating body or the heating in the heated area protrudes upwards between this surface 20 and the underside of the glass ceramic plate 16. Its height can advantageously be between a quarter and half of the distance mentioned.
  • the delimitation 19 delimits, as can be seen from FIG. 1, a central basic heating zone 21 from a ring-shaped heating zone 22 surrounding it. Both are to be switched by a manually operated switch, not shown, so that either only the basic heating zone or the basic and auxiliary heating zone are switched on together.
  • a manually operated switch not shown
  • heating surfaces of different diameters are created, which, however, both have essentially the same power density and are intended to be operated and regulated or controlled in each case like an independent heating zone.
  • the control is usually done via a clocked circuit breaker, which feeds either only the basic heating zone 21 or the total heating zone 23, which from the parallel heating conductors 18 of both heating zones is formed.
  • the heating conductors consist of a thin corrugated band of heating conductor material and are free-radiating, i.e. arranged on the surface 20 of the insulation molded body 15 without any encasing or shielding from the atmosphere. They have projections or feet directed downwards at intervals, which penetrate into the material of the molded body 15. These feet are at least partially arranged in the region of the wave curvature and bent in accordance with the corrugation, so that they have an arched spade shape which, despite the small thickness and rigidity of the heating conductor material, can penetrate into the surface 20 and be fixed therein.
  • the heating conductor tape protrudes vertically from the surface.
  • the heating-up time of the heating conductor can be shortened very much for a given surface temperature and can be of the order of three seconds.
  • This heating conductor arrangement is described in detail in DE 93 13 218 U, to which reference is made here and which is incorporated by reference into the disclosure of the present application.
  • the connection and arrangement of the heating conductors 18 are as follows:
  • the heating conductors of the auxiliary heating zone 22 run from a connecting lug 24 of a connecting block 25 to a turning point 26 on one of the main axes 27 of the circular heating element, reverse there by 180 ° and run back over half a circle until they reach a turning point on the other side of this main axis.
  • the heating conductor 18 crosses the main axis in order to also lay five parallel paths on the other side (bottom in FIG. 1). Then he is with a contact 28 connected to the switch head 29 of a temperature limiter 30.
  • the heating conductor runs on a path 31 parallel to the axis 27 to the innermost heating conductor path 32, which surrounds a central projection 33 of the molded insulating body 14.
  • the loop-shaped turns are laid out so that they cover almost the entire circumference before they turn around at turning points 26. There they leave an area around axis 27 on one side of the basic heating zone largely free of heating conductors. In this area, however, the heating conductor track 31 runs parallel to the axis 27.
  • the outer turn of the heating conductor 18 adjacent to the delimitation 19 runs parallel to the axis 27 and to the heating conductor track 31 over the connection heating zone 22 and from there parallel to the outer edge 15 to a second contact tab 34 of the connecting block 25.
  • the connections are therefore in the area of the outer edge 15 or the molded body edge 17 is provided and the heating conductors are guided directly to them. If it is not desired that e.g. If heat is generated in the area of the heating conductor track 31, the heating conductor track could be made of thicker or better conductive material there or could be formed without corrugation.
  • the delimitation rib 19 has an exit gate 35 in the region of the axis 27 on the side facing the switch head 29 in order to allow the heating conductors to pass through.
  • the temperature limiter 30 has a rod-shaped sensor 36, which protrudes from the switch head along the axis 27 over the activation heating zone and the basic heating zone. It ends in the area of delimitation 19 before it would cross the auxiliary heating zone for the second time. In the area of the auxiliary heating zone 22 and in the area of the basic heating zone 21 near the switch head, it runs between the respective turning points 26 in a apart from the parallel heating conductor tracks 31, areas 37, 38 free of heating conductors.
  • the temperature limiter consists of a metallic sensor tube, e.g. made of stainless steel, which has a greater specific thermal expansion than a rod 39 therein, e.g. made of ceramic (steatite) or the like.
  • the expansion differences between these materials lead to the actuation of two contacts housed in the switch head 29, one of which is the actual temperature limiter contact, which is at a temperature in the order of 600 ° to 700 ° Celsius on the underside the glass ceramic cooktop 16 switches off the heating in order to avoid damage to the glass ceramic.
  • Another contact is set to significantly lower temperatures (below 100 ° Celsius) in order to indicate the hot state of the hotplate via a signal lamp or the like.
  • the sensor is at a distance from the surface 20 of the molded insulating body and the heating conductors. It rests on the central projection 33, preferably under a certain pretension, so that it fixes its exact position for heating as well as for the glass ceramic and, on the other hand, it also holds down the central region of the molded insulating body.
  • the temperature sensor is so compensates for the fact that it is essentially temperature sensitive in the area of the base heating zone 21.
  • the ceramic rod 39 which serves as a standard for comparison with the expanding outer sleeve 41, is limited to the region of the base heating zone 21. It ends at a point 42, which is approximately above the boundary 19, possibly offset somewhat from the auxiliary heating zone, in order to prevent a slightly lower temperature level in the edge region of the basic heating zone due to radiation to the side when the basic heating zone is operated only when the higher temperature than when operating both heating zones together.
  • This end point 42 of the ceramic rod 39 is followed by an inner rod 43, which consists of a material that corresponds to the sleeve material with regard to the thermal expansion under the given circumstances and preferably has a somewhat higher thermal expansion behavior, for example a rod made of stainless steel. This transmits the movement resulting from the relative expansion to the switches located in the switch head 29.
  • This compensation can thus bring about counter- or overcompensation, in that the rod 43 causes a greater expansion than the corresponding section of the sleeve.
  • the fact that the heating conductor track 31 in the area of the sensor also extends beyond the switch-on heating zone means that the conditions for the temperature sensor are similar when used alone or when interconnected.
  • the partial suspension of the heating of the auxiliary heating zone in the area 38 which the temperature sensor crosses can also contribute to this. It would also be possible e.g. through openings in the outer tube 41 to accelerate the effectiveness of the counter-compensation section 43.
  • the insulating molded body 14 has recesses on its underside which the projections correspond approximately to the opposite side. This not only ensures the most uniform density possible during pressing, but also creates an inexpensive stacking option for shipping and storing the preformed insulating body 14.
  • the radiant heater 11 works as follows: The user selects the size of the radiator, for example by means of an adjustment button, in accordance with the size of a cooking vessel 44 which stands and sets on the glass ceramic plate 16, possibly by means of the same setting element, the desired power (relative duty cycle) on the clocking power control device .
  • the cooking vessel should be slightly larger than the actual heating zone.
  • the most important area 45 for heat transfer in the area of the outer circumference of the cooking vessel usually comes to be approximately above the boundary 19.
  • the heating conductor 18 glows very quickly and irradiates the underside of the glass ceramic plate and through it therethrough the cooking vessel 44.
  • the glass ceramic plate has a certain permeability for the radiation occurring, some of it is also converted into heat in the glass ceramic plate, which penetrates into the cooking vessel 44 as contact heat. It can now be seen that in the embodiments according to FIGS. 1 to 4 in the area of the delimitation 19 there is no cold zone on the glass ceramic plate 16, which would otherwise lie in the area 45, where due to the usually negatively curved shape of the cooking vessel best heat transfer would be expected.
  • the part of the temperature sensor lying above this basic heating zone is heated.
  • the greater expansion of the outer sleeve 21 of the temperature sensor 36 results in a corresponding expansion difference, so that the heating is switched off at the set limiting temperature.
  • An advantage of the invention is that the temperature limitation due to the soft transition is less sensitive to the power distribution of the basic / additional heating zone.
  • Sensor for pot detection i.e. a switch-on and switch-off device dependent on the installation of a cooking vessel 44 on the hotplate could be arranged on projections in the delimitation zone without interrupting the thermally balanced total heating surface.

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Abstract

The appts. includes a basic heating zone (21) which, in operation, is continually heated. It also has at least one additional heating zone (22) which can be switched on as required. The additional zone (22) is adapted to form an extension of the basic zone (21) providing a larger total heating surface (23). The heating zones (21, 22) are provided in a carrier with an insulator (13) on which heat conductors (18) are arranged. The insulator surrounds the total heating surface (23) in the form of an insulating outer edge (15). The basic zone and the additional zone (21, 22), when combined, have a greater total power than the basic heating zone (21) alone. A temperature limiter (30) has a temperature probe (36) which extends over the basic zone (21). The flat basic and additional zones (21, 22) are arranged such that they provide overlapping radiation. When combined, the basic and additional zones preferably are connected in parallel. The boundary (19) of the total heating surface (21, 22) is formed by a rib whose height is at most half, but preferably not less than an quarter of the distance between the surface of the insulator (13) and the underside of the cooking surface (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsheizkörper für Herde, worin Kochmulden oder andere Kochgelegenheiten mit eingeschlossen sind, mit einer ebenen, plattenförmigen Kochfläche, z.B. einer Glaskeramikkochfläche. Der Strahlungsheizkörper hat eine im Betrieb stets beheizte Basisheizzone und wenigstens eine wahlweise zuschaltbare Zuschalt-Heizzone, die zur Schaffung einer größeren Gesamtheizzone der Basisheizzone formmäßig angepaßt ist. Derartige Strahlungsheizkörper werden allgemein als Zweikreisheizkörper bezeichnet. Die Heizzonen sind in einem Träger mit einer Isolation vorgesehen, auf der Heizleiter angeordnet sind. Die Gesamtheizzone wird von einem thermisch isolierenden Außenrand umgeben. Basis- und Zuschaltheizzone haben bei ihrer Zusammenschaltung eine größere Gesamtleistung als die Basisheizzone allein. Ein Temperaturbegrenzer ragt mit einem im wesentlichen stabförmigen Fühler über wenigstens eine der Heizzonen hinüber.The invention relates to a radiant heater for stoves, which includes hobs or other cooking facilities, with a flat, plate-shaped cooking surface, e.g. a glass ceramic cooktop. The radiant heater has a base heating zone which is always heated during operation and at least one optional switch-on heating zone which is formally adapted to create a larger overall heating zone of the base heating zone. Radiant radiators of this type are generally referred to as dual-circuit radiators. The heating zones are provided in a carrier with insulation on which heating conductors are arranged. The entire heating zone is surrounded by a thermally insulating outer edge. When combined, the basic and additional heating zones have a greater total output than the basic heating zone alone. A temperature limiter protrudes with an essentially rod-shaped sensor over at least one of the heating zones.

Die DE 27 29 930 A beschreibt einen solchen Strahlungsheizkörper, bei dem in einem größeren Isolierkörper mehrere Mulden mit darin angeordneten Heizleitern vorgesehen sein können. Sie sind also durch eine isolierende Zwischenwand voneinander thermisch völlig abgegrenzt. Das gleiche beschreibt die spätere, widerrufene DE 30 04 187 C.DE 27 29 930 A describes such a radiant heater, in which several depressions with heating conductors arranged therein are provided in a larger insulating body can. They are therefore thermally completely separated from each other by an insulating partition. The same is described in the later, revoked DE 30 04 187 C.

Die EP 0 103 741 B beschreibt einen Strahlungsheizkörper mit zwei konzentrisch zueinander vorgesehenen Heizzonen, von denen die mittlere als Ankochzone vorgesehen ist. Sie wird zum Ankochen allein eingeschaltet und hat dabei eine wesentlich größere Leistung als der Heizkörper im Fortkochbetrieb, wenn beide Zonen in Reihe hintereinander geschaltet sind.EP 0 103 741 B describes a radiant heater with two heating zones provided concentrically to one another, the middle one being provided as a heating zone. It is switched on for parboiling alone and has a much higher output than the radiator in continued cooking if both zones are connected in series.

Bei allen Zweikreisheizkörpern galt es bisher als unumgänglich, zwischen beiden Heizzonen eine isolierende, thermisch möglichst dichte Zwischenwand vorzusehen, die dafür sorgt, daß die Basisheizzone einen thermisch und optisch klar begrenzten Außenrand hat.With all dual-circuit radiators, it was previously essential to provide an insulating, thermally as tight as possible intermediate wall between the two heating zones, which ensures that the basic heating zone has a thermally and optically clearly defined outer edge.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlungsheizkörper mit verbesserter thermischer Gleichmäßigkeit der Heizzonen zu schaffen.The object of the invention is to provide a radiant heater with improved thermal uniformity of the heating zones.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide flächenmäßig voneinander abgegrenzten Heizzonen einander strahlungsmäßig übergreifend angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in that the two heating zones, which are delimited from one another in terms of area, are arranged such that they radially overlap one another.

Diese Abgrenzung beider Heizzonen voneinander kann z.B. durch eine Rippe gebildet sein, deren Höhe maximal den halben Abstand zwischen Isolation und Kochfläche einnimmt. Sie könnte aber auch durch eine mehr oder weniger breite Abgrenzungszone ohne besondere Erhöhung der Isolation gebildet sein. Durch diese Maßnahme wird die meist innenliegende Basisheizzone in Richtung auf die Zuschaltheizzone nicht scharf abgegrenzt, sondern erhält einen relativ weichen thermischen Übergang. Vor allem wird aber eine kalte Zone im Bereich des bisher bis zur Glaskeramikplatte oder kurz davor reichenden Steges vermieden.This separation of the two heating zones from one another can be formed, for example, by a rib, the height of which is at most half the distance between the insulation and the cooking surface. However, it could also be formed by a more or less wide delimitation zone without a particular increase in isolation. This measure will make the base heating zone, which is mostly on the inside not sharply demarcated in the direction of the auxiliary heating zone, but receives a relatively soft thermal transition. Above all, however, a cold zone is avoided in the area of the web that previously reached up to or shortly before the glass ceramic plate.

Nachdem seit der Entwicklung der Zweikreisheizkörper die klare Trennung durch eine isolierende Zwischenwand für unumgänglich gehalten wurde, insbesondere im Hinblick auf den Wirkungsgrad beim Betrieb der Basisheizzone allein, ist es erstaunlich, daß diese Nachteile nicht eintreten und sich sogar Vorteile ergeben.Since the clear separation by an insulating partition has been considered unavoidable since the development of the two-circuit radiators, especially with regard to the efficiency in the operation of the basic heating zone alone, it is surprising that these disadvantages do not occur and there are even advantages.

Wenn die Basisheizzone allein betrieben wird und ein sehr kleines Kochgefäß benutzt wird, dann ergeben sich zwar einige Wirkungsgradeinbußen durch das Abstrahlen bzw. konvektive Abfließen in die Zuschaltheizzone. Eingehende Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß diese Einbußen zu vernachlässigen sind, wenn man die normale Kochpraxis betrachtet. Schon die Einschaltzeiten der kleineren Basisheizzone allein sind im Vergleich zu den Betriebszeiten der Gesamtheizzone sehr gering. Wenn man dann noch berücksichtigt, in wie wenigen Fällen in der Praxis die Kochgefäße tatsächlich so klein sind, daß sie den mitbeheizten Randbereich nicht nutzen können, so ist die praktische Auswirkung der theoretischen Wirkungsgradverringerung zu vernachlässigen.If the basic heating zone is operated alone and a very small cooking vessel is used, there are some losses in efficiency due to the radiation or convective discharge into the auxiliary heating zone. However, in-depth studies have shown that these losses can be neglected when considering normal cooking practice. The switch-on times of the smaller basic heating zone alone are very short compared to the operating times of the overall heating zone. If one then also takes into account how few cases in practice the cooking vessels are actually so small that they cannot use the marginal area that is also heated, the practical effect of the theoretical reduction in efficiency can be neglected.

Dagegen wird durch die gleichmäßige Beheizung und die Vermeidung kalter Stellen die Wärmeübertragung an das Kochgefäß beim Betrieb der Gesamtheizzone verbessert. Die kalte Ringzone bei früheren Zweikreis-Heizkörpern mit Zwischensteg läge genau an der Stelle, an der die üblicherweise hohl gewölbten Kochtopfböden den besten Wärmekontakt zur Kochplatte haben, nämlich an ihrem Rand. Bei der Erfindung wird dagegen auch dieser Bereich gleichmäßig beheizt, was die Wärmeübertragung verbessert und sich auch auf die thermische Belastung des Kochgeschirrs positiv auswirkt.In contrast, the uniform heating and the avoidance of cold spots improve the heat transfer to the cooking vessel when the entire heating zone is in operation. The cold ring zone in earlier dual-circuit radiators with an intermediate web would be exactly at the point where the usually hollow, curved saucepan bases have the best thermal contact with the hotplate, namely at the edge. In contrast, the invention also this area is evenly heated, which improves heat transfer and also has a positive effect on the thermal load on the cookware.

Auch durch die geringere Isolierkörpermasse und den Wärmeabfluß im Bereich des Zwischenrandes werden ferner die Ankochwerte (Wirkungsgrad) des gesamten Strahlungsheizkörpers verbessert. Dies liegt zum Teil daran, daß die Zwischenwandung zwischen beiden Heizzonen aus einem mechanisch festeren Isoliermaterial sein mußte, das eine größere Masse und geringere thermische Isoliereigenschaften hat als die im Bereich der Heizleiter verwendete, nunmehr durchgehend ausgebildete Isolationsfläche. Die Gesamtheizzone kann also bei Zuschaltung der Zuschaltheizzone durchgehend und im wesentlichen lückenlos beheizt sein.The parboiling values (efficiency) of the entire radiant heater are also improved by the lower insulating body mass and the heat flow in the area of the intermediate edge. This is partly due to the fact that the intermediate wall between the two heating zones had to be made of a mechanically stronger insulating material, which has a larger mass and lower thermal insulating properties than the insulation surface now used in the area of the heating conductors, which is now continuous. The total heating zone can thus be continuously and essentially continuously heated when the auxiliary heating zone is switched on.

Derartige Zweikreis-Strahlungsheizkörper werden in verschiedenen Flächenanordnungen ihrer Heizzonen hergestellt. Es gibt solche, die z.B. eine kreisförmige Basisheizzone und einseitig oder beidseitig daran angesetzte Zuschaltheizzonen haben, um eine langgestreckte Gesamtheizzone zu schaffen. Häufig sind aber die beiden Heizzonen auch konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die Basisheizzone das Zentrum einnimmt. Insbesondere im letzten Fall ragt ein stabförmiger Temperaturfühler eines Temperaturbegrenzers zumindest auf einer Seite über beide Heizzonen hinweg. Da der Temperaturbegrenzer dazu dient, die Glaskeramikplatte vor unzulässiger Überhitzung zu schützen, muß dafür gesorgt werden, daß er dies sowohl beim Betrieb der Basisheizzone allein als auch bei Betrieb der Gesamtheizzone sicherstellt, ohne die Leistung durch Abschaltung bei zu niedriger Temperatur zu beschränken.Such dual-circuit radiant heaters are manufactured in various surface arrangements for their heating zones. There are those that e.g. have a circular basic heating zone and additional heating zones attached to it on one or both sides to create an elongated overall heating zone. Often, however, the two heating zones are also arranged concentrically with one another, with the basic heating zone taking the center. In the latter case in particular, a rod-shaped temperature sensor of a temperature limiter projects beyond both heating zones on at least one side. Since the temperature limiter is used to protect the glass ceramic plate against unacceptable overheating, it must be ensured that it ensures this both when the basic heating zone is operated alone and when the overall heating zone is operated, without restricting the output by switching off at too low a temperature.

Aus der EP 0 141 923 B2 ist bereits ein Temperaturbegrenzer bekannt geworden, dessen Fühler so kompensiert ist, daß die Basisheizzone allein die Fühlerwirkung bestimmt. Zu diesem Zweck ist im Bereich der Zuschaltheizzone der Fühler bzgl. der thermischen Dehnungsdifferenzen unwirksam gemacht, indem für eine Ausdehnungshülse und den in ihr liegenden Stab Materialien gleicher oder gering höherer Dehnungskoeffizienten verwendet werden.A temperature limiter is already known from EP 0 141 923 B2, the sensor of which is compensated so that the Basic heating zone alone determines the sensor effect. For this purpose, the sensor in the area of the activation heating zone is rendered ineffective with regard to the thermal expansion differences by using materials of the same or slightly higher expansion coefficients for an expansion sleeve and the rod lying in it.

Bei der Anordnung strahlungsmäßig einander übergreifender Heizzonen ist es vorteilhaft, wenn besondere Maßnahmen ergriffen werden, um diese Kompensation zu vervollständigen. Durch den weichen Übergang der Basisheizzone in die Zuschaltheizzone wird der Temperaturfühler nun über einen größeren Abschnitt als den der reinen Basisheizzone beheizt und sorgt damit für eine frühe Abschaltung. Dem kann durch Kompensation, d.h. gegenseitige Aufeinander-Abstimmung der Dehnungsmaterialien am Fühler oder durch Abschirmung oder zusätzliche Beheizung des Fühlers entgegengewirkt werden. Der Schaltweg, um den Kontakt des Temperaturbegrenzers zu öffnen, muß ja bei beiden Betriebszuständen (Ein- und Zweikreis-Betrieb) als konstant angesehen werden. Die beaufschlagten Streckenabschnitte des Fühlers stehen aber nicht im Verhältnis zur jeweiligen Wärmebeaufschlagung. Um diese auszugleichen, wird nun nicht nur auf Nullbetrag kompensiert, sondern mittels eines Innenstabes mit gering höherer Ausdehnung leicht überkompensiert. Hierbei sind die Massen von Mantelrohr und Innenstab in Bezug auf den Ausdehnungsweg berücksichtigt. Diese Überkompensation verursacht eine Abschaltverzögerung. Diese ist durch den fließenden Strahlungsübergang auch bereits beim Betrieb nur der Basisheizzone wirksam. In der Folge muß gegenüber dem gleichen Einkreisheizkörper (ohne Zuschaltzone) die Kaltjustierung tiefer gelegt werden (kleinerer Schaltweg = frühere Abschaltung). Wird nun die Zusatzheizzone zugeschaltet, ist auch der Beitrag der Abschaltverzögerung durch die direkte Wärmebeaufschlagung erhöht und der Abschaltpunkt wird auf das normale Niveau angehoben. Im Betrieb von Basisheizone oder Basisheizzone plus Zusatzheizzone werden somit nahezu gleiche Abschaltwerte erzielt. Eine weitere Maßnahme, die dies ersetzen und/oder ergänzen kann, ist die Schaffung einer nicht im gleichen Maße wie die übrige Fläche mit Heizleitern belegten Zone unter dem Temperaturfühler.In the arrangement of radially overlapping heating zones, it is advantageous if special measures are taken to complete this compensation. Due to the smooth transition from the basic heating zone to the additional heating zone, the temperature sensor is now heated over a larger section than that of the pure basic heating zone and thus ensures an early shutdown. This can be counteracted by compensation, ie mutual coordination of the expansion materials on the sensor or by shielding or additional heating of the sensor. The switching path to open the contact of the temperature limiter must be regarded as constant in both operating states (single and double circuit operation). The sections of the sensor that are acted upon are, however, not in relation to the respective heat application. In order to compensate for this, not only is zero compensation made, but slightly overcompensated by means of an inner rod with a slightly higher expansion. The masses of the casing tube and inner rod are taken into account in relation to the expansion path. This overcompensation causes a switch-off delay. Due to the flowing radiation transition, this is already effective when only the basic heating zone is in operation. As a result, the cold adjustment must be lowered compared to the same single-circuit radiator (without switch-on zone) (smaller switching path = earlier switch-off). If the additional heating zone is now switched on, the contribution of the switch-off delay due to the direct application of heat is increased and the switch-off point is raised to the normal level. When operating the basic heating zone or basic heating zone plus additional heating zone, almost the same switch-off values are achieved. Another measure that can replace and / or supplement this is to create a zone under the temperature sensor which is not covered to the same extent as the rest of the area with heating conductors.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Heizleiter dünne gewellte Bänder sind, die mit vorzugsweise der Wellung angepaßten spatenförmigen Füßen in die Isolierung eingebettet sind. Hierdurch ist es möglich, ohne besondere Befestigungsmittel wie Klammern oder dgl. einen sehr schnell aufglühenden Heizkörper unmittelbar in einer hochwirksamen Isolierung zu befestigen, die beispielsweise aus verpreßtem Kieselsäureärogel besteht, das pyrolytisch hergestellt sein kann. Die durch die Erfindung bewirkten Vorteile wirken sich bei derartigen hochwirksamen Isolierungen und schnell aufglühenden Strahlungsheizkörpern besonders aus.A particularly advantageous embodiment is one in which the heating conductors are thin corrugated strips which are embedded in the insulation with spade-shaped feet which are preferably adapted to the corrugation. This makes it possible, without special fasteners such as brackets or the like. To fasten a very quickly glowing radiator directly in a highly effective insulation which, for example, consists of compressed silica acid gel, which can be pyrolytically produced. The advantages brought about by the invention have a particular effect in the case of such highly effective insulations and rapidly glowing radiant heaters.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and further features emerge from the claims and also from the description and the drawings, the individual features being realized individually or in groups in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields and being advantageous and capable of being protected by themselves Can represent versions for which protection is claimed here.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine schematische Draufsicht auf einen Strahlungsheizkörper,
Fig. 2
einen diametralen Schnitt nach der Linie II in Fig. 1,
Fig. 3
eine schematische Draufsicht auf einen weiteren Strahlungsheizkörper und
Fig. 4
einen Schnitt nach der Linie IV in Fig. 3.
Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below. The drawings show:
Fig. 1
1 shows a schematic top view of a radiant heater,
Fig. 2
2 shows a diametrical section along line II in FIG. 1,
Fig. 3
a schematic plan view of a further radiant heater and
Fig. 4
a section along the line IV in Fig. 3rd

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Fig. 1 und 2 zeigen einen elektrischen Strahlungsheizkörper 11, der unterhalb einer Glaskeramik-Kochfläche 16 angeordnet und an diese mittels nicht dargestellter Federmittel von unten her angedrückt ist. Er liegt an der Unterseite der Kochfläche 16 mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Rand 15 an.1 and 2 show an electric radiant heater 11 which is arranged below a glass ceramic cooktop 16 and is pressed against it from below by means of spring means (not shown). It rests on the underside of the cooking surface 16 with an edge 15 made of insulating material.

Der Strahlungsheizkörper 11 enthält in einer flach schalenförmigen Blechschale 12 eine Isolation 13, die sich aus einem generell plattenförmigen Formkörper 14 und dem Rand 15 zusammensetzt.The radiant heater 11 contains an insulation 13 in a flat, shell-shaped sheet metal shell 12, which is composed of a generally plate-shaped molded body 14 and the edge 15.

Der Isolationsformkörper besteht aus einem hitzebeständigen, thermisch hervorragend isolierenden verpreßten Schüttmaterial aus pyrogener Kieselsäure. Auf einem etwas erhöhten Rand 17 liegt der Außenrand 15 der Isolierung 13 auf, der aus einem Ring aus mechanisch festerem Isoliermaterial, beispielsweise einer gepreßten Mineralfasermasse besteht. Die höhere Festigkeit ist notwendig, weil dieser Rand durch seine Anlage an der Unterseite der Glaskeramikkochfläche 16 auch mechanisch beansprucht wird. Die Innenfläche 50 des Randes 15 kann optisch dunkel sein, z.B. durch eine Beschichtung oder entsprechende Behandlung. Diese könnte im Bereich nicht sichtbarer Infrarotstrahlung reflektierend und nur im Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts absorbierend sein und es als langwelligeres Infrarot wieder abstrahlen. Der Rand der Blechschale 12 reicht nicht bis an die Glaskeramikplatte 16 heran.The molded insulation body consists of a heat-resistant, thermally excellent insulating compressed bulk material made of pyrogenic silica. On a slightly raised edge 17 lies the outer edge 15 of the insulation 13, which consists of a ring made of mechanically stronger insulating material, for example a pressed mineral fiber mass. The higher strength is necessary because this edge is also mechanical due to its abutment on the underside of the glass ceramic hob 16 is claimed. The inner surface 50 of the edge 15 can be optically dark, for example by a coating or appropriate treatment. This could be reflective in the range of invisible infrared radiation and only absorbable in the wavelength range of visible light and emit it again as long-wave infrared. The edge of the sheet metal shell 12 does not reach the glass ceramic plate 16.

Der Formkörper 14 enthält zwei ebene, horizontale Flächenbereiche, die mit Heizleitern 18 versehen sind. Zwischen ihnen ist eine Abgrenzung 19 in Form eines umlaufenden Vorsprunges oder Steges vorgesehen, der ebenso hoch wie der Rand 17 des Isolationsformkörpers 14 reicht, jedoch insgesamt über der Oberfläche 20 des Isolierformkörpers bzw. der Beheizung im beheizten Bereich nicht mehr als die Hälfte des gesamten Abstandes zwischen dieser Oberfläche 20 und der Unterseite der Glaskeramikplatte 16 nach oben ragt. Seine Höhe kann vorteilhaft zwischen einem Viertel und der Hälfte des genannten Abstandes betragen.The molded body 14 contains two flat, horizontal surface areas which are provided with heating conductors 18. Between them, a boundary 19 in the form of a circumferential projection or web is provided, which extends just as high as the edge 17 of the molded insulating body 14, but overall no more than half of the total distance above the surface 20 of the molded insulating body or the heating in the heated area protrudes upwards between this surface 20 and the underside of the glass ceramic plate 16. Its height can advantageously be between a quarter and half of the distance mentioned.

Die Abgrenzung 19 grenzt, wie aus Fig. 1 zu sehen ist, eine zentrale Basisheizzone 21 von einer diese ringförmig umgebenden Zuschaltheizzone 22 ab. Beide sind durch einen nicht dargestellten, manuell zu betätigenden Schalter so zu schalten, daß entweder nur die Basisheizzone oder die Basis- und Zuschaltheizzone zusammen eingeschaltet sind. Dadurch werden bei der dargestellten konzentrischen Anordnung beider Heizzonen 21, 22 Heizflächen unterschiedlichen Durchmessers geschaffen, die jedoch beide im wesentlichen die gleiche Leistungsdichte haben und dazu bestimmt sind, jeweils wie eine unabhängige Heizzone betrieben und geregelt bzw. gesteuert zu werden. Die Steuerung geschieht normalerweise über einen taktenden Leistungsschalter, der entweder nur die Basisheizzone 21 oder die Gesamtheizzone 23 beschickt, die aus den parallel geschalteten Heizleitern 18 beider Heizzonen gebildet ist.The delimitation 19 delimits, as can be seen from FIG. 1, a central basic heating zone 21 from a ring-shaped heating zone 22 surrounding it. Both are to be switched by a manually operated switch, not shown, so that either only the basic heating zone or the basic and auxiliary heating zone are switched on together. As a result, in the illustrated concentric arrangement of both heating zones 21, 22, heating surfaces of different diameters are created, which, however, both have essentially the same power density and are intended to be operated and regulated or controlled in each case like an independent heating zone. The control is usually done via a clocked circuit breaker, which feeds either only the basic heating zone 21 or the total heating zone 23, which from the parallel heating conductors 18 of both heating zones is formed.

Die Heizleiter bestehen aus einem dünnen gewellten Band aus Heizleitermaterial und sind freistrahlend, d.h. ohne irgendeine Ummantlung oder Abschirmung gegen die Atmosphäre, auf der Oberfläche 20 des Isolationsformkörpers 15 angeordnet. Sie haben in Abständen voneinander nach unten gerichtete Vorsprünge oder Füße, die in das Material des Formkörpers 15 eindringen. Diese Füße sind zumindest teilweise im Bereich der Wellenkrümmung angeordnet und entsprechend der Wellung gebogen, so daß sie eine gewölbte Spatenform haben, die trotz der geringen Dicke und Steifigkeit des Heizleitermaterials in die Oberfläche 20 eindringen und sich darin festlegen können. Das Heizleiterband steht im übrigen senkrecht aus der Oberfläche vor. Durch die relativ große Oberfläche und geringe Masse des Heizleitermaterials zusammen mit den guten Abstrahlungsbedingungen kann bei vorgegebener Oberflächentemperatur die Aufglühzeit der Heizleiter sehr verkürzt werden und in der Größenordnung von drei Sekunden liegen. Diese Heizleiteranordnung ist im einzelnen in dem DE 93 13 218 U beschrieben, auf das hier Bezug genommen wird und das durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.The heating conductors consist of a thin corrugated band of heating conductor material and are free-radiating, i.e. arranged on the surface 20 of the insulation molded body 15 without any encasing or shielding from the atmosphere. They have projections or feet directed downwards at intervals, which penetrate into the material of the molded body 15. These feet are at least partially arranged in the region of the wave curvature and bent in accordance with the corrugation, so that they have an arched spade shape which, despite the small thickness and rigidity of the heating conductor material, can penetrate into the surface 20 and be fixed therein. The heating conductor tape protrudes vertically from the surface. Due to the relatively large surface area and low mass of the heating conductor material together with the good radiation conditions, the heating-up time of the heating conductor can be shortened very much for a given surface temperature and can be of the order of three seconds. This heating conductor arrangement is described in detail in DE 93 13 218 U, to which reference is made here and which is incorporated by reference into the disclosure of the present application.

Anschluß und Anordnung der Heizleiter 18 sind wie folgt: Die Heizleiter der Zuschaltheizzone 22 verlaufen von einer Anschlußfahne 24 eines Anschlußsteins 25 bis zu einer Wendestelle 26 an einer der Hauptachsen 27 des kreisförmigen Heizkörpers, kehren dort um 180° um und verlaufen über einen halben Kreisumfang zurück, bis sie an der anderen Seite dieser Hauptachse wiederum eine Wendestelle erreichen. Nach fünf zueinander parallelen Halbkreisbahnen überquert der Heizleiter 18 die Hauptachse, um auf der anderen Seite (in Fig. 1 unten) ebenfalls fünf parallele Bahnen zu legen. Er ist dann mit einem Kontakt 28 verbunden, der zum Schalterkopf 29 eines Temperaturbegrenzers 30 gehört. Von dort verläuft der Heizleiter auf einer zu der Achse 27 parallelen Bahn 31 bis zur innersten Heizleiterbahn 32, die einen Mittelvorsprung 33 des Isolierformkörpers 14 umgibt. In der Basisheizzone 21 sind die schleifenförmigen Windungen so gelegt, daß sie fast den ganzen Umfang umfassen, bevor sie an Wendestellen 26 umkehren. Dort lassen sie einen Bereich um die Achse 27 herum auf einer Seite der Basisheizzone weitgehend frei von Heizleitern. In diesem Bereich verläuft jedoch die Heizleiterbahn 31 parallel zur Achse 27.The connection and arrangement of the heating conductors 18 are as follows: The heating conductors of the auxiliary heating zone 22 run from a connecting lug 24 of a connecting block 25 to a turning point 26 on one of the main axes 27 of the circular heating element, reverse there by 180 ° and run back over half a circle until they reach a turning point on the other side of this main axis. After five mutually parallel semicircular paths, the heating conductor 18 crosses the main axis in order to also lay five parallel paths on the other side (bottom in FIG. 1). Then he is with a contact 28 connected to the switch head 29 of a temperature limiter 30. From there, the heating conductor runs on a path 31 parallel to the axis 27 to the innermost heating conductor path 32, which surrounds a central projection 33 of the molded insulating body 14. In the base heating zone 21, the loop-shaped turns are laid out so that they cover almost the entire circumference before they turn around at turning points 26. There they leave an area around axis 27 on one side of the basic heating zone largely free of heating conductors. In this area, however, the heating conductor track 31 runs parallel to the axis 27.

Die äußere, an die Abgrenzung 19 angrenzende Windung des Heizleiters 18 läuft parallel zur Achse 27 und zur Heizleiterbahn 31 über die Zuschaltheizzone 22 hinweg und von dort parallel zum Außenrand 15 zu einer zweiten Kontaktfahne 34 des Anschlußsteins 25. Die Anschlüsse sind also im Bereich des Außenrandes 15 bzw. des Formkörperrandes 17 vorgesehen und die Heizleiter werden direkt zu ihnen geführt. Wenn es nicht erwünscht ist, daß z.B. im Bereich der Heizleiterbahn 31 Wärme erzeugt wird, könnte die Heizleiterbahn dort aus dickerem oder besser leitfähigem Material bestehen oder ohne Wellung ausgebildet sein. Die Abgrenzungsrippe 19 hat im Bereich der Achse 27 auf der dem Schalterkopf 29 zugekehrten Seite eine Ausgangspforte 35, um die Heizleiter passieren zu lassen.The outer turn of the heating conductor 18 adjacent to the delimitation 19 runs parallel to the axis 27 and to the heating conductor track 31 over the connection heating zone 22 and from there parallel to the outer edge 15 to a second contact tab 34 of the connecting block 25. The connections are therefore in the area of the outer edge 15 or the molded body edge 17 is provided and the heating conductors are guided directly to them. If it is not desired that e.g. If heat is generated in the area of the heating conductor track 31, the heating conductor track could be made of thicker or better conductive material there or could be formed without corrugation. The delimitation rib 19 has an exit gate 35 in the region of the axis 27 on the side facing the switch head 29 in order to allow the heating conductors to pass through.

Der Temperaturbegrenzer 30 hat einen stabförmigen Fühler 36, der vom Schalterkopf längs der Achse 27 über die Zuschaltheizzone und die Basisheizzone hinwegragt. Er endet im Bereich der Abgrenzung 19, bevor er das zweite Mal die Zuschaltheizzone überqueren würde. Im Bereich der Zuschaltheizzone 22 und im schalterkopfnahen Bereich der Basisheizzone 21 verläuft er zwischen den jeweiligen Wendestellen 26 in einem, abgesehen von den parallelen Heizleiterbahnen 31, von Heizleitern freien Bereichen 37, 38.The temperature limiter 30 has a rod-shaped sensor 36, which protrudes from the switch head along the axis 27 over the activation heating zone and the basic heating zone. It ends in the area of delimitation 19 before it would cross the auxiliary heating zone for the second time. In the area of the auxiliary heating zone 22 and in the area of the basic heating zone 21 near the switch head, it runs between the respective turning points 26 in a apart from the parallel heating conductor tracks 31, areas 37, 38 free of heating conductors.

Der Temperaturbegrenzer besteht aus einem metallischem Fühlerrohr, z.B. aus rostfreien Stahl, das eine größere spezifische Wärmedehnung hat als ein darinliegender Stab 39, z.B. aus Keramik (Steatit) oder dgl.. Die Dehnungsunterschiede zwischen diesen Materialien führen zu einer Betätigung zweier im Schalterkopf 29 untergebrachter Kontakte, von denen einer der eigentliche Temperaturbegrenzerkontakt ist, der bei einer Temperatur in der Größenordnung von 600° bis 700° Celsius an der Unterseite der Glaskeramikkochfläche 16 die Beheizung ausschaltet, um Schädigung der Glaskeramik zu vermeiden. Ein weiterer Kontakt ist auf wesentlich geringere Temperaturen (unter 100° Celsius) eingestellt, um über eine Signallampe oder dgl. den Heißzustand der Kochplatte anzuzeigen.The temperature limiter consists of a metallic sensor tube, e.g. made of stainless steel, which has a greater specific thermal expansion than a rod 39 therein, e.g. made of ceramic (steatite) or the like. The expansion differences between these materials lead to the actuation of two contacts housed in the switch head 29, one of which is the actual temperature limiter contact, which is at a temperature in the order of 600 ° to 700 ° Celsius on the underside the glass ceramic cooktop 16 switches off the heating in order to avoid damage to the glass ceramic. Another contact is set to significantly lower temperatures (below 100 ° Celsius) in order to indicate the hot state of the hotplate via a signal lamp or the like.

Der Fühler liegt in Abstand von der Oberfläche 20 des Isolierformkörpers und den Heizleitern. Er liegt dabei auf dem Mittelvorsprung 33 auf, und zwar vorzugsweise unter einer gewissen Vorspannung, so daß er dadurch seine genaue Lage zur Beheizung wie zur Glaskeramik fixiert ist und andererseits auch der Mittelbereich des Isolierformkörpers durch ihn niedergehalten wird. Am Ende des Fühlers 16 befindet sich eine Justierung durch eine Schraube oder einen festgepunkteten Stift 40, der die Druckverbindung zwischen Dehnhülse und Innenstab 39 herstellt.The sensor is at a distance from the surface 20 of the molded insulating body and the heating conductors. It rests on the central projection 33, preferably under a certain pretension, so that it fixes its exact position for heating as well as for the glass ceramic and, on the other hand, it also holds down the central region of the molded insulating body. At the end of the sensor 16 there is an adjustment by means of a screw or a pin 40 fixed in place, which establishes the pressure connection between the expansion sleeve and the inner rod 39.

Um sicherzustellen, daß die Glaskeramikplatte 16 bei allen Betriebszuständen des Strahlungsheizkörpers in gleichem Maße gegenüber Temperatur geschützt ist, andererseits aber auch die maximal mögliche schädigungsfreie Temperatur erreicht wird, die einen ausreichenden Energiedurchsatz durch die Glaskeramikplatte sicherstellt, ist der Temperaturfühler so kompensiert, daß er im wesentlichen im Bereich der Basisheizzone 21 temperatursensitiv ist. Zu diesem Zweck ist der Keramikstab 39, der als Vergleichsnormal gegenüber der sich ausdehnenden Außenhülse 41 dient, auf den Bereich der Basisheizzone 21 beschränkt. Er endet an einer Stelle 42, die etwa über der Abgrenzung 19, ggf. etwas zur Zuschaltheizzone hin versetzt, liegt, um zu vermeiden, daß ein im Randbereich der Basisheizzone durch Abstrahlung zur Seite etwas geringeres Temperaturniveau eine Abschaltung bei Betrieb der Basisheizzone allein bei einer höheren Temperatur vornimmt, als beim Betrieb beider Heizzonen zusammen. An diesen Endpunkt 42 des Keramikstabes 39 schließt sich ein Innenstab 43 an, der aus einem Material besteht, das dem Hülsenmaterial im Bezug auf die thermische Ausdehnung unter den gegebenen Umständen entspricht und vorzugsweise etwas höheres thermisches Dehnverhalten hat, beispielsweise ein Stab aus rostfreiem Stahl. Dieser überträgt die durch die relative Dehnung entstehende Bewegung auf die im Schalterkopf 29 liegenden Schalter.To ensure that the glass ceramic plate 16 is equally protected against temperature in all operating states of the radiant heater, but on the other hand the maximum possible damage-free temperature is reached, which ensures a sufficient energy throughput through the glass ceramic plate, the temperature sensor is so compensates for the fact that it is essentially temperature sensitive in the area of the base heating zone 21. For this purpose, the ceramic rod 39, which serves as a standard for comparison with the expanding outer sleeve 41, is limited to the region of the base heating zone 21. It ends at a point 42, which is approximately above the boundary 19, possibly offset somewhat from the auxiliary heating zone, in order to prevent a slightly lower temperature level in the edge region of the basic heating zone due to radiation to the side when the basic heating zone is operated only when the higher temperature than when operating both heating zones together. This end point 42 of the ceramic rod 39 is followed by an inner rod 43, which consists of a material that corresponds to the sleeve material with regard to the thermal expansion under the given circumstances and preferably has a somewhat higher thermal expansion behavior, for example a rod made of stainless steel. This transmits the movement resulting from the relative expansion to the switches located in the switch head 29.

Diese Kompensation kann also eine Gegen- oder Überkompensation bewirken, indem der Stab 43 eine größere Ausdehnung bewirkt, als der entsprechende Abschnitt der Hülse. Durch die Tatsache, daß die Heizleiterbahn 31 im Bereich des Fühlers auch über die Zuschaltheizzone hinweg verläuft, kann auch erreicht werden, daß die Bedingungen für den Temperaturfühler bei allein wie bei Zusammenschaltung ähnlich sind. Auch das partielle Aussetzen der Beheizung der Zuschaltheizzone in dem Bereich 38, den der Temperaturfühler überquert, kann dazu beitragen. Ferner wäre es möglich, z.B. durch Durchbrüche im Außenrohr 41 die Wirksamkeit des Gegenkompensations-Abschnittes 43 zu beschleunigen.This compensation can thus bring about counter- or overcompensation, in that the rod 43 causes a greater expansion than the corresponding section of the sleeve. The fact that the heating conductor track 31 in the area of the sensor also extends beyond the switch-on heating zone means that the conditions for the temperature sensor are similar when used alone or when interconnected. The partial suspension of the heating of the auxiliary heating zone in the area 38 which the temperature sensor crosses can also contribute to this. It would also be possible e.g. through openings in the outer tube 41 to accelerate the effectiveness of the counter-compensation section 43.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Isolierformkörper 14 an seiner Unterseite Ausnehmungen hat, die den Vorsprüngen auf der Gegenseite etwa entsprechen. Dadurch wird nicht nur bei der Verpressung eine möglichst gleichförmige Dichte sichergestellt, sondern auch eine günstige Stapelmöglichkeit beim Versand und Lagerung des vorgeformten Isolierkörpers 14 geschaffen.From Fig. 2 it can be seen that the insulating molded body 14 has recesses on its underside which the projections correspond approximately to the opposite side. This not only ensures the most uniform density possible during pressing, but also creates an inexpensive stacking option for shipping and storing the preformed insulating body 14.

Die Ausführung nach den Fig. 3 und 4 entspricht der vorher beschriebenen in allen Einzelheiten mit dem einzigen Unterschied, daß die Abgrenzung 19 nicht durch einen nach oben gerichteten Vorsprung gebildet ist, sondern durch eine mehr oder weniger breite, ebene unbeheizte Zone oder einen weitgehend fließenden Übergang zwischen den beiden Heizzonen 21, 22, d.h. ggf. auch ohne unbeheizten Zwischenbereich. Die anhand der Fig. 1 und 2 vorgenommene Beschreibung gilt im übrigen auch für diese Ausführung.3 and 4 corresponds to the previously described in all details with the only difference that the delimitation 19 is not formed by an upward projection, but by a more or less wide, flat unheated zone or a largely flowing Transition between the two heating zones 21, 22, ie possibly also without an unheated intermediate area. The description made with reference to FIGS. 1 and 2 also applies to this embodiment.

FUNKTIONFUNCTION

Der Strahlungsheizkörper 11 arbeitet wie folgt:
Der Benutzer wählt die Heizkörpergröße, z.B. durch einen Einstellknopf, vor, und zwar entsprechend der Größe eines Kochgefäßes 44, das auf der Glaskeramikplatte 16 steht und stellt, ggf. durch das gleiche Einstellglied, die gewünschte Leistung (relative Einschaltdauer) an dem taktenden Leistungssteuergerät ein.The radiant heater 11 works as follows:
The user selects the size of the radiator, for example by means of an adjustment button, in accordance with the size of a cooking vessel 44 which stands and sets on the glass ceramic plate 16, possibly by means of the same setting element, the desired power (relative duty cycle) on the clocking power control device .

Wie stets bei Kochvorgängen, sollte das Kochgefäß etwas größer sein als die eigentliche Heizzone. Dabei kommt der für die Wärmeübertragung wichtigste Bereich 45 im Bereich des Außenumfangs des Kochgefäßes meist ungefähr über der Abgrenzung 19 zu stehen. Wenn die mittlere Basisheizzone eingeschaltet ist, so glüht der Heizleiter 18 sehr schnell auf und bestrahlt die Unterseite der Glaskeramikplatte und durch diese hindurch das Kochgefäß 44. Obwohl die Glaskermaikplatte eine gewisse Durchlässigkeit für die auftretende Strahlung hat, wird jedoch ein Teil auch in der Glaskeramikplatte in Wärme umgesetzt, die als Kontaktwärme in das Kochgefäß 44 eindringt. Es ist nun zu erkennen, daß bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 4 im Bereich der Abgrenzung 19 keine kalte Zone an der Glaskeramikplatte 16 auftritt, die sonst gerade in dem Bereich 45 läge, wo aufgrund der üblicherweise negativ bombierten Form des Kochgefäßes die beste Wärmeübertragung zu erwarten wäre.As always with cooking processes, the cooking vessel should be slightly larger than the actual heating zone. The most important area 45 for heat transfer in the area of the outer circumference of the cooking vessel usually comes to be approximately above the boundary 19. When the central base heating zone is switched on, the heating conductor 18 glows very quickly and irradiates the underside of the glass ceramic plate and through it therethrough the cooking vessel 44. Although the glass ceramic plate has a certain permeability for the radiation occurring, some of it is also converted into heat in the glass ceramic plate, which penetrates into the cooking vessel 44 as contact heat. It can now be seen that in the embodiments according to FIGS. 1 to 4 in the area of the delimitation 19 there is no cold zone on the glass ceramic plate 16, which would otherwise lie in the area 45, where due to the usually negatively curved shape of the cooking vessel best heat transfer would be expected.

Infolge der optisch dunklen Innenfläche 50 des Randes 15 wird vermieden, daß durch Reflektion am Rand ein leuchtender Ring durch die Platte 16 schimmert und eine andere Heizflächenbegrenzung vorspiegelt.As a result of the optically dark inner surface 50 of the edge 15, it is avoided that a luminous ring shimmers through the plate 16 as a result of reflection at the edge and pretends to reflect another heating surface limitation.

Wird nun die Zuschaltheizzone 22 dazugeschaltet und ein entsprechend größeres Kochgefäß 44a (strichpunktiert angedeutet) aufgesetzt, so wird die gesamte vom Außenrand 15 eingeschlossene Gesamtheizzone 23 lückenlos und ohne "kalte Stellen" beheizt.If the auxiliary heating zone 22 is now switched on and a correspondingly larger cooking vessel 44a (indicated by dash-dotted lines) is placed on, the entire heating zone 23 enclosed by the outer edge 15 is heated without gaps and without "cold spots".

Beim Betrieb der Basisheizzone 21 allein wird der über dieser Basisheizzone liegende Teil des Temperaturfühlers erhitzt. Im Bereich des mit geringer relativer Wärmedehnung versehenen Stabes 39 wirkt sich die größere Dehnung der Außenhülse 21 des Temperaturfühlers 36 in einem entsprechenden Dehnungsunterschied aus, so daß bei der eingestellten Begrenzungstemperatur die Heizung abgeschaltet wird.When operating the basic heating zone 21 alone, the part of the temperature sensor lying above this basic heating zone is heated. In the area of the rod 39 provided with low relative thermal expansion, the greater expansion of the outer sleeve 21 of the temperature sensor 36 results in a corresponding expansion difference, so that the heating is switched off at the set limiting temperature.

Bei zugeschalteter Zuschaltheizzone 22 ändert dies sich nicht, weil der entsprechende, über diese hinwegragende Bereich des Temperaturfühlers praktisch wirkungslos bleibt. Infolge des über dem mittleren Teil der Basisheizzone 21 konzentrierten temperaturempfindlichen Bereiches (Verschiebung der Trennung 42 von der Abgrenzung 19 zur Mitte hin) wirkt sich auch der weiche Übergang im Bereich der Abgrenzung hierfür nicht störend aus. Es könnte auch mit Vorteil ein kürzerer Fühler verwendet werden, der auch mit seinem Ende bei der Justierung 40 noch Abstand von der Abgrenzung 19 zur Mitte des Strahlungsheizkörpers hin hätte. Auch eine Verlängerung des normalerweise aus einem rostfreien Stahlstift bestehenden Justierbolzens würde eine gleiche Kompensations-Wirkung haben wie die Verschiebung der Trennfläche 42.When the activation heating zone 22 is switched on, this does not change because the corresponding region of the temperature sensor which projects beyond it remains practically ineffective. As a result of that concentrated over the central part of the base heating zone 21 temperature-sensitive area (displacement of the separation 42 from the delimitation 19 towards the center), the smooth transition in the area of the delimitation does not have a disruptive effect on this. A shorter sensor could also be used with advantage, which would also have a distance from the boundary 19 to the center of the radiant heater with its end during the adjustment 40. An extension of the adjusting bolt, which normally consists of a stainless steel pin, would also have the same compensating effect as the displacement of the separating surface 42.

Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß die Temperaturbegrenzung durch den weichen Übergang unempfindlicher gegenüber der Leistungsverteilung Basis-/Zuschaltheizzone ist. Fühler für die Topferkennung, d.h. eine vom Aufstellen eines Kochgefäßes 44 auf die Kochstelle abhängige Ein- und Ausschalteinrichtung, könnten in der Abgrenzungszone auf Vorsprüngen angeordnet sein, ohne die thermisch ausgeglichene Gesamtheizfläche zu unterbrechen.An advantage of the invention is that the temperature limitation due to the soft transition is less sensitive to the power distribution of the basic / additional heating zone. Sensor for pot detection, i.e. a switch-on and switch-off device dependent on the installation of a cooking vessel 44 on the hotplate could be arranged on projections in the delimitation zone without interrupting the thermally balanced total heating surface.

Claims (16)

Strahlungsheizkörper für Herde mit einer ebenen, plattenförmigen Kochfläche, wie einer Glaskeramikkochfläche, mit einer im Betrieb stets beheizten Basisheizzone (21) und wenigstens einer wahlweise zuschaltbaren Zuschaltheizzone (22), die zur Schaffung einer größeren Gesamtheizzone (23) der Basisheizzone (21) formmäßig angepaßt ist, wobei die Heizzonen (21, 22) in einem Träger mit einer Isolation (13) vorgesehen sind, auf der Heizleiter (18) angeordnet sind und die die Gesamtheizfläche (23) in Form eines isolierenden Außenrandes (15) umgibt, und wobei die Basis- und Zuschaltheizzonen (21, 22) bei ihrer Zusammenschaltung eine größere Gesamtleistung haben als die Basisheizzone (21) allein, sowie mit einem Temperaturbegrenzer (30), dessen vorzugsweise stabförmiger Temperaturfühler (36) über wenigstens einen Teil der Basisheizzone (21) hinüberragt, dadurch gekennzeichnet, daß die flächenmäßig voneinander abgegrenzten Basis- und Zuschaltheizzonen einander strahlungsmäßig übergreifend angeordnet sind.Radiant heaters for stoves with a flat, plate-shaped cooking surface, such as a glass ceramic cooking surface, with a basic heating zone (21) which is always heated during operation and at least one optional switch-on heating zone (22), which is adapted to the shape of the basic heating zone (21) to create a larger overall heating zone (23) The heating zones (21, 22) are provided in a support with insulation (13), on which heating conductors (18) are arranged and which surrounds the entire heating surface (23) in the form of an insulating outer edge (15), and wherein The basic and additional heating zones (21, 22) have a greater total output when interconnected than the basic heating zone (21) alone, as well as with a temperature limiter (30), the preferably rod-shaped temperature sensor (36) of which projects above at least part of the basic heating zone (21). characterized in that the basic and additional heating zones which are delimited from one another in terms of area are radiation-like are arranged overlapping. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Basis- und Zusatzheizzone (21, 22) bei ihrer Zusammenschaltung zueinander parallel geschaltet sind.Radiant heater according to claim 1, characterized in that the base and additional heating zones (21, 22) are connected in parallel to one another when they are interconnected. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung (19) beider Heizzonen (21, 22) durch eine Rippe gebildet ist, deren Höhe maximal den halben Abstand und vorzugsweise nicht weniger als ein Viertel des Abstandes zwischen der Oberfläche (20) der Isolation (13) und der Unterseite der Kochfläche (16) einnimmt.Radiant heater according to claim 1 or 2, characterized in that the delimitation (19) of both heating zones (21, 22) is formed by a rib, the height of which is at most half the distance and preferably not less than a quarter of the distance between the surface (20) the insulation (13) and the underside of the cooking surface (16). Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung (19) aus einer nicht mit Heizleitern (18) belegten Abgrenzungszone der Isolationsoberfläche (20) besteht.Radiant heater according to one of claims 1 or 2, characterized in that the delimitation (19) consists of a delimitation zone of the insulation surface (20) not covered with heating conductors (18). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (36) des Temperaturbegrenzers (30) über beide Heizzonen (21, 22) zumindest teilweise hinwegragt und im Bereich der Zuschaltheizzone (22) durch Reduzierung, Ausschaltung oder Umkehrung seiner Temperaturwirksamkeit kompensiert ist.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (36) of the temperature limiter (30) projects at least partially beyond both heating zones (21, 22) and is compensated in the area of the activation heating zone (22) by reducing, switching off or reversing its temperature effectiveness . Strahlungsheizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler aus einer sich thermisch dehnenden metallischen Hülse (41) und wenigstens einem innenliegenden Stab (39, 43) besteht, der im temperaturwirksamen Bereich (39) aus einem Material mit geringer thermischer Dehnung, wie Keramik, und im kompensierten Bereich (43) aus einem Material mit ähnlicher, vorzugsweise etwas höherer thermischer Dehnung wie das Material der Hülse (41) besteht.Radiant heater according to claim 5, characterized in that the temperature sensor consists of a thermally expanding metallic sleeve (41) and at least one internal rod (39, 43) which, in the temperature-effective region (39), consists of a material with low thermal expansion, such as ceramic , and in the compensated area (43) consists of a material with a similar, preferably somewhat higher thermal expansion than the material of the sleeve (41). Strahlungsheizkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (41) Mittel zur Verbesserung bzw. Beschleunigung einer Wärmeübertragung zum kompensierten Bereich aufweist, vorzugsweise Durchbrüche in der Hülse (41).Radiant heater according to claim 6, characterized in that the sleeve (41) has means for improving or accelerating heat transfer to the compensated area, preferably openings in the sleeve (41). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter beider Heizzonen (21, 22) Anschlüsse aufweisen, die vom Außenrand (15) her in die Gesamtheizzone (23) hineinragen und dort direkt mit den Heizleitern (18) verbunden sind.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heating conductors of both heating zones (21, 22) have connections which protrude from the outer edge (15) into the overall heating zone (23) and are connected there directly to the heating conductors (18). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltheizzone (22) die Basisheizzone (21) ringförmig umgibt.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary heating zone (22) surrounds the basic heating zone (21) in a ring. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Heizleiter (18) der Basisheizzone (21) vom Außenrand (15) über die Zuschaltheizzone (22) im wesentlichen unter dem Fühler (36) des Temperaturbegrenzers (30) verläuft.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heating conductor (18) of the basic heating zone (21) runs essentially from below the sensor (36) of the temperature limiter (30) from the outer edge (15) via the additional heating zone (22). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basisheizzone (21) ein nicht oder schwächer beheizter Bereich (37) ausgebildet ist, über den sich der Temperaturfühler (36) des Temperaturbegrenzers (30) erstreckt, vorzugsweise, indem Heizleiter (18) angrenzend an diesen Bereich (37) 180°-Wendestellen (26) aufweisen.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that a non-heated or weakly heated area (37) is formed in the base heating zone (21), over which the temperature sensor (36) of the temperature limiter (30) extends, preferably by heating conductors (18 ) adjacent to this area (37) have 180 ° turning points (26). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuschaltheizzone (22) ein von den Heizleitern (18) der Zuschaltheizzone (22) nicht oder schwächer beheizter Bereich (38) ausgebildet ist, über den sich der Temperaturfühler (36) des Temperaturbegrenzers (30) erstreckt, vorzugsweise indem Heizleiter (18) angrenzend an diesen Bereiche (38) 180°-Umkehrstellen (26) aufweisen.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that an area (38) which is not or is weakly heated by the heating conductors (18) of the auxiliary heating zone (22) is formed in the auxiliary heating zone (22), over which the temperature sensor (36) of the temperature limiter is located (30) extends, preferably in that heating conductors (18) have 180 ° reversal points (26) adjacent to these areas (38). Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter (18) dünne gewellte Bänder sind, die mit vorzugsweise der Wellung angepaßten spatenförmigen Füßen in die Isolierung (13) eingebettet sind.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heating conductors (18) are thin corrugated strips which are embedded in the insulation (13) with spade-shaped feet which are preferably adapted to the corrugation. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (36) diametral über den Strahlungsheizkörper (11) ragt und vorzugsweise nach teilweiser Überquerung der Basisheizzone (21) vor Überschreitung der Abgrenzung zur zweiten Überquerung der Zuschaltheizzone (22) endet, insbesondere kurz nach Überquerung eines aus der Isolation (13) vorstehenden Vorsprungs (33), auf dem der Temperaturfühler (36) aufliegt.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor (36) protrudes diametrically over the radiant heater (11) and preferably ends after crossing the basic heating zone (21) before crossing the boundary for the second crossing of the auxiliary heating zone (22), in particular briefly after crossing a protrusion (33) protruding from the insulation (13) on which the temperature sensor (36) rests. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsmäßige Überlappung von Basis- und Zuschaltheizzone (21, 22) gleichmäßig über die gesamte Abgrenzung zwischen den Heizzonen erfolgt und/oder die Gesamtheizzone (23) frei von strahlungsmäßig abgedeckten Bereichen ist.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation overlap of the base and switch-on heating zone (21, 22) takes place uniformly over the entire boundary between the heating zones and / or the entire heating zone (23) is free of radiation-covered areas. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (50) des Außenrandes (15) dunkel, vorzugsweise durch eine sichtbares Licht absorbierende Beschichtung bzw. Behandlung, ausgebildet ist.Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the inner surface (50) of the outer edge (15) is dark, preferably by a visible light-absorbing coating or treatment.
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