EP1006755A2 - Electrical cooktop - Google Patents

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Publication number
EP1006755A2
EP1006755A2 EP99122793A EP99122793A EP1006755A2 EP 1006755 A2 EP1006755 A2 EP 1006755A2 EP 99122793 A EP99122793 A EP 99122793A EP 99122793 A EP99122793 A EP 99122793A EP 1006755 A2 EP1006755 A2 EP 1006755A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hotplate
heating conductor
hob according
heating
underside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99122793A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1006755A3 (en
Inventor
Albert Dr. Kerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SiCeram GmbH
Original Assignee
SiCeram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SiCeram GmbH filed Critical SiCeram GmbH
Publication of EP1006755A2 publication Critical patent/EP1006755A2/en
Publication of EP1006755A3 publication Critical patent/EP1006755A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/748Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits

Definitions

  • the invention relates to an electric cooktop for the low-voltage range a hotplate made of high-performance ceramics and with a heater that matches the Underside of the hotplate forms a surface contact.
  • the coefficient of thermal expansion of such high-performance ceramics is very low and is in the range of 10 -6 1 / K, so that the tensions and curvatures of the hotplate remain low due to different heating.
  • the installed power per unit area for high-performance ceramics can be in the range of other high-performance hot plates between 4 and 16 W / cm 2 .
  • the specific electrical resistance of some high-performance ceramics is in the range of 10 13 ohm / cm and is so high that appropriate electrical heating conductors can be applied directly to the underside of the hotplate.
  • the object of the invention is therefore an electric cooktop for the low voltage range to create, which ensures that the electrical supply lines do not overheat.
  • the invention Solution is that between the heating conductor and the electrical Supply lines each have at least one line element interposed that has a resistance value that is between the resistance values of the heating conductor and the respective electrical supply line.
  • the invention is based on the knowledge that through the intermediary a further line element between the heating conductor and the respective electrical supply line a compromise between heat dissipation found by the heat conductor and the heating of the respective line element can be. If an electrical supply line is connected directly to the heating conductor, So is the heating of the supply line due to the large Currents not to be feared, but heating occurs on the part of the heating conductor due to the good thermal conductivity of the electrical supply line.
  • both the heat dissipation via the line element to the heating conductor as well as the heating of the line element are limited due to the large currents.
  • the line element consists of a piece of the heating conductor, which is from the bottom of the hotplate is led away and has a larger cross section than that in surface contact heating conductor standing with the hotplate. This ensures that no additional contact resistance between the line element and the heating conductor occurs.
  • a particularly inexpensive training of the Line element possible because the line element is already available standing material of the heat conductor can be formed.
  • excessive heating of the line element has already been avoided can be if the cross section of the line element is four times larger than that of the heating conductor in surface contact with the hotplate.
  • a copper block is provided to which the respective line ends are applied flat.
  • the copper block can be a large-area contact to the line element or the respective electrical supply line are manufactured so that the Contact resistance from the line element to the copper block or from the Supply line to the copper block is reduced to a minimum.
  • the volume resistance of the copper block is also extremely low, so that heating due to the connection between the line element and the electrical supply line can be excluded.
  • the hotplate consists of silicon nitrite, silicon carbide or aluminum nitrite.
  • This Ceramics have the advantages of high performance ceramics mentioned above.
  • the inventive design of the intermediate line element is particularly simple if the heating conductor consists of a metal foil, which is pressed onto the underside of the hotplate by means of an insulating layer.
  • a meandering shape of the heat conductor can be formed by the heating conductor from a metal foil with a suitable cutting device, for example with a laser cutter. The corresponding line element can be fed to the heating conductor in one process be cut out.
  • heating conductor are resistance layers in thick film technology or thin film technology on the underside the hotplate.
  • Flame spraying methods can also be used with an intermediate layer from one as an adhesion promoter and / or electrical insulation material can be applied.
  • alumina can be sprayed on as electrical insulation what is particularly necessary if an electrically conductive high-performance ceramic such as silicon carbide is used.
  • the heating conductor in the form of a resistance paste on the underside of the hotplate.
  • resistance pastes or heating resistors with so-called PTC characteristics, d. H. with a distinctly positive temperature characteristic of your Resistance.
  • the PTC characteristic leads to the fact that when a certain Temperature the resistance of the respective heating resistor jumps increased so that in this area the temperature or that in the heating resistor implemented performance remains constant.
  • the corresponding one Jump temperature of the heating resistor to the maximum temperature of the Hot plate set.
  • an insulating layer is provided, which is pressed against the underside of the hotplate by means of a pressure plate becomes.
  • the insulation layer does not have to have its own mechanical stability have, so that a variety of insulation materials are used can.
  • Heat conductors are to be supplied in the insulation layer and the pressure plate Through holes are provided.
  • temperature sensors in Form of resistance thermometers in direct contact with the ceramic plate be provided to regulate the temperature on the ceramic plate. To this way, effective protection against overheating can also be created.
  • the one figure Drawing shows a cross section through the electrical according to the invention Cooktop for the low voltage range.
  • the hotplate 1 of the hob consists of a round silicon nitride disc.
  • the silicon nitride disc has on the outer edge a bevel 10 against a corresponding one Edge 11 of the housing wall 7 is pressed.
  • the hotplate 1 is held from the pressure surface 4, which is by means of screw 9 opposite the housing base 8 supports. Is located between the pressure plate 4 and the hot plate 1 there is an insulation layer 3.
  • To heat the hotplate between the Insulation layer and the hotplate a meandering heating conductor in the form of a Introduced metal foil.
  • the power supply is in the middle and at the edge of the Hotplate through holes 14, 15 through the insulation layer 3 and through the pressure plate 4 is provided, through which the line ends 12, 13 of the heating conductor are passed through.
  • the ends 12, 13 have a four times larger Cross-section compared to the cross-sections of the heating conductor 2 on
  • copper blocks 5, 6 are provided, which are a transition connection between the feeds 12, 13 and the electrical supply lines create.
  • the insulation layer 3 and the heating conductor 2 are the respective components drawn at appropriate distances from each other while in operation of course the individual components in a safe surface contact to stand by each other.
  • the electric hob shown is preferably with a DC voltage operated by 12V at a current of 80A.
  • the copper blocks 5, 6 ensure that the contact resistance between the electrical supply lines and the free ends of the feeds 12, 13 is negligible, so that on this No unwanted warming can occur.
  • the feeders 12, 13 have four times the cross-section compared to the actual heating conductor 2 on, so that based on the same line length in the leads only one Quarter of the power compared to a piece of heat conductor of equal length. This ensures that the feeds 12, 13 do not heat up undesirably. At the same time, the feeds 12, 13 are still sufficiently high Thermal resistance to overheat the copper blocks 5, 6 or the electrical To prevent supply line on the part of the heating conductor.

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Abstract

The cooker point has a high performance ceramic cooker plate (1) and a heat conductor (2) in flat contact with the underside of the plate. At least one conducting element (5,6) connected between the heat conductor and the electric supply leads has a resistance value between those of the heat conductor and the supply leads.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kochfeld für den Niederspannungsbereich mit einer Kochplatte aus Hochleistungskeramik und mit einem Heizlieter, der mit der Unterseite der Kochplatte einen Flächenkontakt bildet.The invention relates to an electric cooktop for the low-voltage range a hotplate made of high-performance ceramics and with a heater that matches the Underside of the hotplate forms a surface contact.

Aus der DE 297 02 813 U1 ist ein derartiges Kochfeld für die üblichen Haushaltsspannungen von 110V bis 220V bekannt. Als Hochleistungskeramik für die Kochplatte wird insbesondere Siliziumnitrit oder Siliziumcarbit genannt. Für tiefere Temperaturen im Bereich von 250°C können auch andere elektrisch isolierende Keramiken wie zum Beispiel Aluminiumoxid verwendet werden. Diese Hochleistungskeramiken sind aufgrund ihrer Wäremleitfähigkeit, ihrer Wärmeausdehnungszahl, ihrer zulässigen Oberflächenbelastung und ihres spezifischen elektrischen Widerstands zur Verwendung als Kochplatten besonders geeignet. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Materialien liegt in einem mittleren Bereich zwischen 5-40W/mK. Es wurde festgestellt, daß mit derartigen mittleren Wärmeleitfähigkeiten ein guter Kompromiß zwischen der Wärmeisolierung gegenüber dem Gehäuse und der Wärmedurchführung gegenüber den Heizelementen erzielt werden kann. Gleichzeitig ist die Wärmeausdehnungszahl derartiger Hochleistungskeramiken sehr gering und liegt im Bereich von 10-6 1/K, so daß die Verspannungen und Verkrümmungen der Kochplatte aufgrund unterschiedlicher Erwärmung gering bleiben. Die installierte Leistung je Flächeneinheit bei Hochleistungskeramiken kann dabei im Bereich von sonstigen Hochleistungskochplatten zwischen 4 und 16 W/cm2 liegen. Der spezifische elektrische Widerstand einiger Hochleistungskeramiken liegt im Bereich von 1013 Ohm/cm und ist damit so hoch, daß unmittelbar auf der Unterseite der Kochplatte entsprechende elektrische Heizleiter aufgebracht werden können.From DE 297 02 813 U1 such a hob is known for the usual household voltages from 110V to 220V. Silicon nitrite or silicon carbite is mentioned in particular as high-performance ceramic for the hotplate. For lower temperatures in the range of 250 ° C, other electrically insulating ceramics such as aluminum oxide can also be used. These high-performance ceramics are particularly suitable for use as hot plates due to their thermal conductivity, their coefficient of thermal expansion, their permissible surface load and their specific electrical resistance. The thermal conductivity of these materials is in a medium range between 5-40W / mK. It has been found that with such medium thermal conductivities a good compromise can be achieved between the thermal insulation in relation to the housing and the heat throughput in relation to the heating elements. At the same time, the coefficient of thermal expansion of such high-performance ceramics is very low and is in the range of 10 -6 1 / K, so that the tensions and curvatures of the hotplate remain low due to different heating. The installed power per unit area for high-performance ceramics can be in the range of other high-performance hot plates between 4 and 16 W / cm 2 . The specific electrical resistance of some high-performance ceramics is in the range of 10 13 ohm / cm and is so high that appropriate electrical heating conductors can be applied directly to the underside of the hotplate.

Wenn derartige elektrische Kochfelder für den Niederspannungsbereich ausgelegt werden sollen, entstehen besondere Probleme in der elektrischen Zuführung, da sehr hohe Ströme erforderlich sind, um die gleiche Heizleistung wie im Haushaltsbereich zu erreichen. Soll das Kochfeld beispielsweise für eine 12V Autobatterie ausgelegt werden, fließen in den Zuleitungen Ströme von ca. 80A, während im Haushaltsbereich lediglich Ströme von einigen Ampere auftreten. Die hohen Ströme können dazu führen, daß sich die elektrischen Versorgungsleitungen in unerwünschter Weise erwärmen. Wird auf der anderen Seite der Widerstand der elektrischen Versorgungsleitungen besonders klein gehalten, so weisen diese in der Regel auch eine gute Temperaturleitfähigkeit auf, so daß umgekehrt die Gefahr besteht, daß die Wärme in unerwünschter Weise von der Kochplatte in die elektrischen Versorgungsleitungen weitergeleitet wird.If such electric hobs are designed for the low voltage range special problems arise in the electrical supply, because very high currents are required to achieve the same heating output as in the home to reach. For example, if the hob is for a 12V car battery are designed, currents of approx. 80A flow in the supply lines, while in Household area currents of only a few amperes occur. The high currents can lead to the fact that the electrical supply lines in undesirable Warm way. On the other hand, the resistance of the electrical Supply lines are kept particularly small, as a rule also has a good thermal conductivity, so that there is a reverse risk that that the heat in an undesirable manner from the hotplate into the electrical Supply lines are forwarded.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrisches Kochfeld für den Niederspannungsbereich zu schaffen, bei dem sichergestellt ist, daß die elektrischen Versorgungsleitungen sich nicht übermäßig erhitzen.The object of the invention is therefore an electric cooktop for the low voltage range to create, which ensures that the electrical supply lines do not overheat.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß zwischen dem Heizleiter und den elektrischen Versorgungsleitungen jeweils mindestens ein Leitungselement zwischengeschaltet ist, das einen Widerstandswert aufweist, der zwischen den Widerstandswerten des Heizleiters und der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung liegt. This object is achieved by the features of patent claim 1. The invention Solution is that between the heating conductor and the electrical Supply lines each have at least one line element interposed that has a resistance value that is between the resistance values of the heating conductor and the respective electrical supply line.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß durch die Zwischenschaltung eines weiteren Leitungselementes zwischen dem Heizleiter und der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung ein Kompromiß zwischen der Wärmeabführung von dem Heizleiter und der Erhitzung des jeweiligen Leitungselementes gefunden werden kann. Wird eine elektrische Versorgungsleitung direkt an den Heizleiter angeschlossen, so ist zwar die Erhitzung der Versorgungsleitung aufgrund der großen Ströme nicht zu befürchten, allerdings tritt eine Erhitzung seitens des Heizleiters aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit der elektrischen Versorgungsleitung auf. Wird dagegen erfindungsgemäß zwischen dem Heizleiter und der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung ein Leitungselement zwischengeschaltet, das einen Widerstandswert aufweist, der zwischen den Widerstandswerten des Heizleiters und der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung liegt, so kann sowohl die Wärmeabführung über das Leitungselement zum Heizleiter als auch die Erwärmung des Leitungselements aufgrund der großen Ströme in Grenzen gehalten werden.The invention is based on the knowledge that through the intermediary a further line element between the heating conductor and the respective electrical supply line a compromise between heat dissipation found by the heat conductor and the heating of the respective line element can be. If an electrical supply line is connected directly to the heating conductor, So is the heating of the supply line due to the large Currents not to be feared, but heating occurs on the part of the heating conductor due to the good thermal conductivity of the electrical supply line. In contrast, according to the invention between the heating conductor and the respective electrical Supply line interposed a line element that one Resistance value that is between the resistance values of the heating conductor and the respective electrical supply line, both the heat dissipation via the line element to the heating conductor as well as the heating of the line element are limited due to the large currents.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Leitungselement aus einem Stück des Heizleiters besteht, das von der Unterseite der Kochplatte weggeführt ist und das einen größeren Querschnitt aufweist als der in Flächenkontakt mit der Kochplatte stehende Heizleiter. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zwischen dem Leitungselement und dem Heizleiter kein zusätzlicher Übergangswiderstand auftritt. Gleichzeitig ist eine besonders kostengünstige Ausbildung des Leitungselementes möglich, da das Leitungselement aus dem ohnehin zur Verfügung stehenden Material des Heizleiters ausgebildet werden kann. Hierbei hat sich gezeigt, daß eine übermäßige Erwärmung des Leitungselementes bereits vermieden werden kann, wenn der Querschnitt des Leitungselementes viermal größer ist als der des in Flächenkontakt mit der Kochplatte stehenden Heizleiters.According to a preferred embodiment it is provided that the line element consists of a piece of the heating conductor, which is from the bottom of the hotplate is led away and has a larger cross section than that in surface contact heating conductor standing with the hotplate. This ensures that no additional contact resistance between the line element and the heating conductor occurs. At the same time, a particularly inexpensive training of the Line element possible because the line element is already available standing material of the heat conductor can be formed. Here has shown that excessive heating of the line element has already been avoided can be if the cross section of the line element is four times larger than that of the heating conductor in surface contact with the hotplate.

Ein weiteres Problem ist die Verbindung des Leitungselementes mit der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung, da verhindert werden muß, daß der Übergangswiderstand zwischen dem Leitungselement und der Versorgungsleitung derart ansteigt, daß sich aufgrund der hohen Ströme an der Übergangsstelle eine unzulässig hohe Erwärmung ergibt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur nahezu widerstandsfreien Verbindung zwischen dem mindestens einen Leitungselement und einer Versorgungsleitung ein Kupferblock vorgesehen ist, an dem die jeweiligen Leitungsenden flächig aufgebracht sind. An den Seitenflächen des Kupferblocks kann ein großflächiger Kontakt zu dem Leitungselement bzw. zu der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung hergestellt werden, so daß der Übergangswiderstand von dem Leitungselement zu dem Kupferblock bzw. von der Versorgungsleitung zum Kupferblock sich auf ein Minimum reduziert. Weiterhin ist der Durchgangswiderstand des Kupferblockes ebenfalls äußerst gering, so daß eine Erwärmung aufgrund der Verbindung zwischen dem Leitungselement und der elektrischen Versorgungsleitung ausgeschlossen werden kann.Another problem is the connection of the line element with the respective one electrical supply line, since the contact resistance must be prevented increases between the line element and the supply line in such a way that due to the high currents at the transition point an inadmissible high warming results. According to a preferred embodiment, that the almost resistance-free connection between the at least one Line element and a supply line, a copper block is provided to which the respective line ends are applied flat. On the side surfaces of the copper block can be a large-area contact to the line element or the respective electrical supply line are manufactured so that the Contact resistance from the line element to the copper block or from the Supply line to the copper block is reduced to a minimum. Still is the volume resistance of the copper block is also extremely low, so that heating due to the connection between the line element and the electrical supply line can be excluded.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kochplatte aus Siliziumnitrit, aus Siliziumcarbit oder aus Aluminiumnitrit besteht. Diese Keramiken weisen die oben erwähnten Vorteile von Hochleistungskeramiken auf.According to a further preferred embodiment it is provided that the hotplate consists of silicon nitrite, silicon carbide or aluminum nitrite. This Ceramics have the advantages of high performance ceramics mentioned above.

Hinsichtlich der Ausbildung des Heizleiters kommen verschiedene Ausführungen in Betracht. Die erfindungsgemäße Ausführung des zwischengeschalteten Leitungselementes ist besonders einfach, wenn der Heizleiter aus einer Metallfolie besteht, die mittels einer Isolierschicht auf die Unterseite der Kochplatte gedrückt wird. Eine meanderförmige Form des Heizleiters kann dabei dadurch gebildet werden, indem der Heizleiter aus einer Metallfolie mit einem geeigneten Schneidgerät, zum Beispiel mit einem Laserschneidgerät, ausgeschnitten wird. Das entsprechende Leitungselement zur Zuführung an den Heizleiter kann dabei in einem Verfahren mit ausgeschnitten werden.With regard to the formation of the heating conductor, different versions come in Consideration. The inventive design of the intermediate line element is particularly simple if the heating conductor consists of a metal foil, which is pressed onto the underside of the hotplate by means of an insulating layer. A meandering shape of the heat conductor can be formed by the heating conductor from a metal foil with a suitable cutting device, for example with a laser cutter. The corresponding line element can be fed to the heating conductor in one process be cut out.

Andere Möglichkeiten zur Ausbildung des Heizleiters bestehen darin, Widerstandsschichten in Dickschichttechnologie oder Dünnschichttechnologie auf die Unterseite der Kochplatte aufzubringen. Ferner können auch Flammenspritzverfahren angewandt werden, mit denen eine Zwischenschicht aus einem als Haftvermittler und/oder elektrische Isolation dienenden Material aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann Aluminiumoxid als elektrische Isolation aufgespritzt werden, was insbesondere dann notwendig ist, wenn eine elektrisch leitfähige Hochleistungskeramik wie beispielsweise Siliziumcarbit verwendet wird.Other options for forming the heating conductor are resistance layers in thick film technology or thin film technology on the underside the hotplate. Flame spraying methods can also be used with an intermediate layer from one as an adhesion promoter and / or electrical insulation material can be applied. For example alumina can be sprayed on as electrical insulation what is particularly necessary if an electrically conductive high-performance ceramic such as silicon carbide is used.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Heizleiter in Form einer Widerstandspaste auf die Unterseite der Kochplatte aufzubringen. Hierbei eignen sich insbesondere Widerstandspasten bzw. Heizwiderstände mit sogenannter PTC-Charakteristik, d. h. mit einer ausgeprägt positiven Temperaturcharakteristik ihres Widerstandes. Die PTC-Chararkteristik führt dazu, daß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur sich der Widerstand des jeweiligen Heizwiderstands sprunghaft erhöht, so daß in diesem Bereich die Temperatur bzw. die in dem Heizwiderstand umgesetzte Leistung konstant bleibt. Vorzugsweise wird die entsprechende Sprungtemperatur des Heizwiderstandes dabei auf die Maximaltemperatur der Kochplatte eingestellt.Another option is to use the heating conductor in the form of a resistance paste on the underside of the hotplate. Here are suitable in particular resistance pastes or heating resistors with so-called PTC characteristics, d. H. with a distinctly positive temperature characteristic of your Resistance. The PTC characteristic leads to the fact that when a certain Temperature the resistance of the respective heating resistor jumps increased so that in this area the temperature or that in the heating resistor implemented performance remains constant. Preferably the corresponding one Jump temperature of the heating resistor to the maximum temperature of the Hot plate set.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Isolierschicht vorgesehen, die mittels einer Andruckplatte gegen die Unterseite der Kochplatte gedrückt wird. Auf diese Weise muß die Isolationsschicht keine eigene mechanische Stabilität aufweisen, so daß eine Vielzahl von Isolationsmaterialien verwendet werden kann. Um das Leitungselement dem in der Unterseite der Kochplatte befindlichen Heizleiter zuzuführen, sind in der Isolationsschicht und der Andruckplatte entsprechende Durchgangslöcher vorgesehen.According to a further preferred embodiment, an insulating layer is provided, which is pressed against the underside of the hotplate by means of a pressure plate becomes. In this way, the insulation layer does not have to have its own mechanical stability have, so that a variety of insulation materials are used can. To the line element in the bottom of the hotplate Heat conductors are to be supplied in the insulation layer and the pressure plate Through holes are provided.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können Temperatursensoren in Form von Widerstands-Thermometern im unmittelbaren Kontakt zur Keramikplatte vorgesehen sein, um die Temperatur an der Keramikplatte zu regeln. Auf diese Weise kann zusätzlich ein wirksamer Überhitzungsschutz geschaffen werden.According to a further preferred embodiment, temperature sensors in Form of resistance thermometers in direct contact with the ceramic plate be provided to regulate the temperature on the ceramic plate. To this In this way, effective protection against overheating can also be created.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die aus einer Figur bestehende Zeichnung zeigt dabei einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße elektrische Kochfeld für den Niederspannungsbereich. Die Kochplatte 1 des Kochfeldes besteht aus einer runden Siliziumnitrit-Scheibe. An dem Außenrand weist die Siliziumnitrit-Scheibe eine Abschrägung 10 auf, die gegen einen korrespondierenden Rand 11 der Gehäusewandung 7 gedrückt wird. Die Kochplatte 1 wird dabei gehalten von der Andruckfläche 4, die sich mittels Schraube 9 gegenüber dem Gehäuseboden 8 abstützt. Zwischen der Andruckplatte 4 und der Kochplatte 1 befindet sich eine Isolationsschicht 3. Zur Beheizung der Kochplatte ist zwischen die Isolationsschicht und die Kochplatte ein meanderförmiger Heizleiter in Form einer Metallfolie eingebracht. Zur Stromzuführung sind in der Mitte sowie am Rand der Kochplatte Durchgangsbohrungen 14, 15 durch die Isolationsschicht 3 und durch die Andruckplatte 4 vorgesehen, durch die die Leitungsenden 12, 13 des Heizleiters hindurchgeführt sind. Die Enden 12, 13 weisen dabei einen vierfach größeren Querschnitt gegenüber den Querschnitten des Heizleiters 2 auf An den freien Enden der Zuführungen 12, 13 sind Kupferblöcke 5, 6 vorgesehen, die eine Übergangsverbindung zwischen den Zuführungen 12, 13 und den elektrischen Versorgungsleitungen schaffen. Zur besseren Verdeutlichung der Lage der Andruckplatte 4, der Isolationsschicht 3 sowie des Heizleiters 2 sind die jeweiligen Komponenten mit entsprechenden Abständen zueinander eingezeichnet, während im Betrieb selbstverständlich die einzelnen Komponenten in einem sicheren Flächenkontakt zueinander stehen.Further advantages and details of the invention will become apparent from one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. The one figure Drawing shows a cross section through the electrical according to the invention Cooktop for the low voltage range. The hotplate 1 of the hob consists of a round silicon nitride disc. The silicon nitride disc has on the outer edge a bevel 10 against a corresponding one Edge 11 of the housing wall 7 is pressed. The hotplate 1 is held from the pressure surface 4, which is by means of screw 9 opposite the housing base 8 supports. Is located between the pressure plate 4 and the hot plate 1 there is an insulation layer 3. To heat the hotplate, between the Insulation layer and the hotplate a meandering heating conductor in the form of a Introduced metal foil. The power supply is in the middle and at the edge of the Hotplate through holes 14, 15 through the insulation layer 3 and through the pressure plate 4 is provided, through which the line ends 12, 13 of the heating conductor are passed through. The ends 12, 13 have a four times larger Cross-section compared to the cross-sections of the heating conductor 2 on At the free ends of the feeders 12, 13, copper blocks 5, 6 are provided, which are a transition connection between the feeds 12, 13 and the electrical supply lines create. For better clarification of the position of the pressure plate 4, the insulation layer 3 and the heating conductor 2 are the respective components drawn at appropriate distances from each other while in operation of course the individual components in a safe surface contact to stand by each other.

Das dargestellte elektrische Kochfeld wird vorzugsweise mit einer Gleichspannung von 12V bei einem Strom von 80A betrieben. Die Kupferblöcke 5, 6 sorgen dafür, daß der Übergangswiderstand zwischen den elektrischen Versorgungsleitungen und den freien Enden der Zuführungen 12, 13 vernachlässigbar ist, so daß an dieser Stelle keine unerwünschte Erwärmung auftreten kann. Die Zuführungen 12, 13 weisen den vierfachen Querschnitt gegenüber der eigentlichen Heizleiterbahn 2 auf, so daß bezogen auf die gleiche Leitungslänge in den Zuführungen nur ein Viertel der Leistung gegenüber einem gleichlangen Heizleiterstück umgesetzt wird. Hiermit ist sichergestellt, daß sich die Zuführungen 12, 13 nicht unerwünscht erhitzen. Gleichzeitig weisen die Zuführungen 12, 13 aber noch einen genügend hohen Wärmewiderstand auf, um eine Überhitzung der Kupferblöcke 5, 6 bzw. der elektrischen Versorgungsleitung seitens des Heizleiters zu verhindern.The electric hob shown is preferably with a DC voltage operated by 12V at a current of 80A. The copper blocks 5, 6 ensure that the contact resistance between the electrical supply lines and the free ends of the feeds 12, 13 is negligible, so that on this No unwanted warming can occur. The feeders 12, 13 have four times the cross-section compared to the actual heating conductor 2 on, so that based on the same line length in the leads only one Quarter of the power compared to a piece of heat conductor of equal length. This ensures that the feeds 12, 13 do not heat up undesirably. At the same time, the feeds 12, 13 are still sufficiently high Thermal resistance to overheat the copper blocks 5, 6 or the electrical To prevent supply line on the part of the heating conductor.

Claims (11)

Elektrisches Kochfeld für den Niederspannungsbereich mit einer Kochplatte aus Hochleistungskeramik und mit einem Heizteiter, der mit der Unterseite der Kochplatte einen Flächenkontakt bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Heizleiter und den elektrischen Versorgungsleitungen jeweils mindestens ein Leitungselement zwischengeschaltet ist, das einen Widerstandswert aufweist, der zwischen den Widerstandswerten des Heizleiters und der jeweiligen elektrischen Versorgungsleitung liegt.
Electric cooktop for the low voltage range with a high-performance ceramic hob and with a heating element, which forms a surface contact with the underside of the hotplate,
characterized,
that at least one line element is interposed between the heating conductor and the electrical supply lines, which has a resistance value that lies between the resistance values of the heating conductor and the respective electrical supply line.
Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungselement aus einem Stück des Heizleiters besteht, das von der Unterseite der Kochplatte weggeführt ist und das einen größeren Querschnitt aufweist als der in Flächenkontakt mit der Kochplatte stehende Heizleiter.Hob according to claim 1, characterized in that the line element consists of a piece of the heating conductor, which from the bottom of the Hotplate is guided away and has a larger cross section than the heating conductor in surface contact with the hotplate. Kochfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Leitungselements viermal größer ist als der des in Flächenkontakt mit der Kochplatte stehenden Heizleiters.Hob according to claim 2, characterized in that the cross section of the Line element is four times larger than that in surface contact with the Hotplate standing heating conductor. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zur nahezu widerstandsfreien Verbindung zwischen dem mindestens einen Leitungselement und einer Versorgungsleitung ein Kupferblock vorgesehen ist, an dem die jeweiligen Leitungsenden flächig aufgebracht sind.Hob according to one of claims 1-3, characterized in that for almost resistance-free connection between the at least one line element and a copper block is provided to a supply line, on which the respective line ends are applied flat. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochplatte aus Siliziumnitrit, aus Siliziumcarbit oder aus Aluminiumnitrit besteht.Hob according to one of claims 1-4, characterized in that the Cooking plate made of silicon nitrite, silicon carbite or aluminum nitrite. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einer auf die Unterseite der Kochplatte aufgedampften Metallschicht besteht.Hob according to one of claims 1-5, characterized in that the Heating conductor made of a metal layer evaporated onto the underside of the hotplate consists. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einer Metallfolie besteht, die mittels einer Isolationsschicht auf die Unterseite der Kochplatte gedrückt wird.Hob according to one of claims 1-5, characterized in that the Heating conductor consists of a metal foil, which is based on an insulation layer the bottom of the hotplate is pressed. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einer Widerstandspaste besteht, die direkt oder mittels Haftvermittler auf die Unterseite der Kochplatte aufgebracht ist. Hob according to one of claims 1-5, characterized in that the The heating conductor consists of a resistance paste, which is applied directly or by means of a bonding agent is applied to the underside of the hotplate. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolationsschicht vorgesehen ist, die mittels einer Andruckplatte gegen die Unterseite der Kochplatte gedrückt ist.Hob according to one of claims 1-8, characterized in that a Insulation layer is provided, which by means of a pressure plate against the Underside of the hotplate is pressed. Kochplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolationsschicht und der Andruckplatte Durchgangslöcher vorgesehen sind, durch die die Zuführungsenden des Heizleiters hindurchgeführt sind.Hotplate according to claim 9, characterized in that in the insulation layer and the pressure plate through holes are provided through which the feed ends of the heating conductor are passed through. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß Temperatursensoren im unmittelbaren Kontakt zur Keramikplatte vorgesehen sind, die mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der Temperatur an der Keramikplatte verbunden sind.Cooking plate according to one of claims 1-10, characterized in that Temperature sensors are provided in direct contact with the ceramic plate are with a control device for controlling the temperature on the ceramic plate are connected.
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