EP1602262A1 - Electric heater having a contact hot plate - Google Patents

Electric heater having a contact hot plate

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Publication number
EP1602262A1
EP1602262A1 EP04716592A EP04716592A EP1602262A1 EP 1602262 A1 EP1602262 A1 EP 1602262A1 EP 04716592 A EP04716592 A EP 04716592A EP 04716592 A EP04716592 A EP 04716592A EP 1602262 A1 EP1602262 A1 EP 1602262A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heater
hotplate
heating
iron
contact
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Withdrawn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
EP04716592A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Thimm
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.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau 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 EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP1602262A1 publication Critical patent/EP1602262A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • the invention relates to an electric heater with a contact hotplate with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a heater mentioned at the outset with which the disadvantages of the prior art can be avoided and in particular an additional temperature limiter with opening electrical contacts can be dispensed with.
  • the heater with the contact hotplate has at least one wire-shaped or wire-like heater for heating the contact hotplate.
  • the heater consists of a metallic material with PTC properties.
  • the advantage of a heater made of PTC material for a contact hotplate is that above a certain temperature, which roughly corresponds to a limit temperature that should not be exceeded in normal operation, the electrical resistance of the heater increases sharply. This reduces the current flow accordingly and the heating output drops. The lowering of the heating power in turn causes a return to the operating temperature range.
  • the use of a heater made of such a PTC material has the advantage that it is not just a pure securing element.
  • the heater is self-limiting in addition to its property as a heating element, so it combines two properties.
  • the heater can either consist of a so-called iron-based alloy, which maintains a cubic, inner-centered crystal structure during all operating states of the heater. All operating states of the heater are understood to mean different temperatures at which the heater is operated as intended. In the case of contact hotplates, these are usually temperatures up to a few hundred degrees, for example up to 300 ° C or 400 ° C.
  • the maintaining The special crystal structure has the advantage that a phase transition from ⁇ -iron to ⁇ -iron is avoided during normal operation. This way the heater has a better durability. Above all, however, it is possible to obtain PTC properties in addition to raising a Curie temperature of the material, which can be set relatively precisely in a desired range. Such a material is described for example in EP 1213540 A2, to which reference is expressly made here.
  • the heater can consist of a cobalt-iron alloy as a metallic material with PTC properties, which contains, for example, approximately 70% cobalt-iron.
  • a cobalt-iron alloy as a metallic material with PTC properties, which contains, for example, approximately 70% cobalt-iron.
  • Such a material is available, for example, under the name CF25 from Vacuumschmelze.
  • the heater can also be made of a tungsten alloy or a molybdenum alloy. Such alloys are known for use in halogen lamps or light bulbs.
  • a temperature-resistance coefficient greater than 6 is preferably provided, so that the temperature rise is relatively strong from the desired temperature limit range. Larger values above 8 can also be selected, for example 10.
  • an iron-based alloy can be characterized in that it contains vanadium.
  • the vanadium content can be 1 to 3 or 4% by weight, for example approx. 1.5% by weight.
  • Other alloys can contain a small proportion of molybdenum, for example up to 4% by weight. It can also contain 1 to 4% by weight of titanium.
  • the arrangement of the heater on the contact hotplate can be such that it is arranged on its underside for heating it.
  • a con- tact should be as flat as possible or ensure the best possible heat transfer.
  • a heater according to the invention in a tube, for example in a coiled form. It should be covered with insulation, for example quartz sand, ceramic or the like.
  • This tube in turn can be placed on the underside of the contact hotplate, for which purpose it is advantageously flattened to increase the contact area.
  • the heater may be surrounded by insulation in an airtight manner.
  • insulation can be based on glass or ceramic and should accordingly be temperature-stable. It can also be polymer ceramics.
  • the insulation is arranged here with the heater on the underside of the contact hotplate. It is also conceivable to provide an evacuated insulation within which the heater runs.
  • a heater or a contact hotplate can have several wire-shaped heaters, for example two or three. At least one of the heaters, in particular exactly one heater, advantageously consists of an iron-based alloy mentioned above. So part of the available heating power is self-regulating, which can either have a direct effect on the other heaters or over the entire heat input onto the contact hotplate.
  • a heater made of the aforementioned iron-based alloy with at least one conventional heater, which can also consist of wire made of conventional resistance material, in series. Overheating the heater with the PTC effect then causes the entire branch to be throttled or switched off, and thus also the conventional one Heater.
  • a conventional heater or the like can be, for example, an FeCrAI alloy. exhibit. Such a heating conductor is described in EP 542128 A1, to which reference is expressly made here.
  • a parallel connection of a heater with an aforementioned iron-based alloy and a conventional heater there can be a parallel connection of a heater with an aforementioned iron-based alloy and a conventional heater.
  • the heater regulates itself or only its own branch.
  • the heaters in particular in the aforementioned possible wirings, can be provided in several separate branches.
  • a heater made of an iron base alloy mentioned above should be provided in at least one of the branches. It is possible to apply electrical energy to all branches together.
  • the individual branches can run in so-called defined surface areas, which can surround and adjoin one another, but essentially do not overlap or penetrate. The surface areas are advantageously adapted to the shape of the contact hotplate, for example round and concentric with one another.
  • any switching device which can produce different circuits can be used to connect such branches to several heaters. These can be serial and / or parallel, wherein several branches can be interconnected in completely free wiring and supplied with electrical energy. Different branches can be interconnected in different ways. Depending on the type of wiring, they can be supplied with different amounts of energy. This is especially true when such a contact plate according to the invention is similar to a conventional hotplate with several heating circuits on a voltage source is connected and either clocked or the power can be set by the type of connection.
  • a contact hotplate can be a so-called cast hotplate, as is common.
  • the heater or heaters can run between ribs which are molded onto the underside of the cast-iron hotplate. As described above, the heaters can run in an insulation and, under certain circumstances, also in the form of a tubular heater.
  • the heater has a flat wire shape and is attached to the underside of the ceramic with good heat conduction, preferably flat.
  • a flat wire shape can extend up to a wide foil shape in order to create a balanced relationship between heater area, heater cross-section and heater output.
  • FIG. 1 is a side view of a ceramic plate with flat heaters
  • FIG. 2 is a plan view of the underside of the ceramic plate from FIG. 1,
  • FIGS. 5 and 6 wiring examples for several heating conductors.
  • a heater 11 is shown from the side.
  • This has a contact hotplate 12, which can consist, for example, of a ceramic material.
  • a ceramic hotplate is known for example from EP 069 298 A1.
  • Heating conductors 14 are arranged on the underside of the hotplate 12. The course of the heating conductor 14 is particularly clear from Figure 2. It can be seen here how, starting from connections 15, a heating conductor 14 is applied as a continuous band in double spiral shape to the underside of the hotplate 12.
  • the heating conductor 14 is divided into several different areas, which can basically be divided into two types.
  • the heating conductor regions 14a are formed from so-called normal or conventional heating conductor material, for example a FeCrAI alloy.
  • Heater regions 14b which together as the heater regions 14a form the entire, continuous heat conductor 14 as short pieces, are made of the metallic material according to the invention with PTC
  • the heating conductor regions 14a and 14b are connected to one another in such a way that there are no disturbing contact resistances and also no other boundary layer problems.
  • heating conductor 14 There are various options for applying the heating conductor 14. On the one hand, it is possible to produce a continuous band, for example in the form of flat wire, from the heating conductor regions 14a and 14b by joining them together. This can be attached to the underside of the hotplate 12 in almost any manner, for example by gluing or embedding using ceramic adhesive. Alternatively, it is conceivable to produce so-called thick-film pastes from the respective materials and to melt them onto the hotplate 12.
  • a heater 111 is shown in section with a cast hotplate 112 on which a cooking vessel stands.
  • the cast hotplate 112 has, according to known designs, concentric projecting ribs 118 on the underside. In each of the spaces formed by these ribs 118, a heating conductor 114 is embedded in a spiral shape by means of the insulating embedding 117.
  • a further heater 211 is shown in FIG.
  • a heating conductor 214 is also provided there in a coiled form. However, here the heating conductor 214 is embedded in a tube 216 together with an insulating embedding 217. Tube 216 and heating conductor 214 form a so-called tubular heating element and are approximately triangular in cross section here. This makes it possible to ensure a larger direct contact surface for heat transfer to a hotplate 212 located above. Methods for deforming a tube 216 into such a triangular shape are known to the person skilled in the art.
  • the tube 216 is advantageously surrounded on the underside of the hotplate 212 with a thermal insulation or the like, which particularly preferably has a certain reflective effect upwards. As a result, a large part of the heat generated by the tube 216 or the hot conductor 214 can be directed upwards to the hotplate 212.
  • the tube 216 can either be attached to the underside of the hotplate 212 by means of glue or the like, for example as described above, it advantageously also providing good heat transfer here.
  • glue or the like for example as described above
  • Further possibilities can, for example, be to solder or bond the tube 216 to the underside of the hotplate 212, since the heating conductor 214 is electrically insulated from it. Such metallic transitions would additionally improve the heat transfer if the hotplate 212 were made metallic.
  • FIGS. 5 and 6 show possible types of interconnection of heating conductors 314a and 414a made from conventional heating conductor material and heating conductors 314b and 414b made from an iron-based alloy according to the invention. As can be seen, these can be connected in parallel, in series or in a mixed manner with one another in various ways.
  • the heat conductors made of an iron-based alloy according to the invention have a PTC characteristic. This means that their specific electrical resistance increases sharply from a temperature of approx. 300 ° C and can more than double, for example up to 600 ° C. As described at the beginning, the increase in the electrical see resistance of a heating conductor the current flow through it is lower. This reduces the heat output, which in turn causes the resistance to drop due to the decreasing temperature.
  • heating conductors so to speak, can be used in various ways.
  • the heating conductors described here should primarily be used as heating conductors and not only as overtemperature protection devices.
  • FIG. 5 shows a parallel connection of two, so to speak, conventional heating conductors 314a.
  • a heating conductor 314b made of an iron-based alloy is connected upstream of these.
  • the heating conductors 314a and 314b are, for example, attached to a contact hotplate for heating in the manner described above.
  • heating conductors shown which are jointly supplied with voltage
  • further heating conductors can be attached to the same contact hotplate.
  • a separately switchable two-circuit radiator could be created.
  • the heating conductor 314b heats because of the relatively uniform temperature distribution in the hotplate. This increases its electrical resistance due to the properties of the iron-based alloy used, which in turn causes a reduction in the current flowing through it. This means that less current flows through the conventional heating conductor 314a. This reduces their heating output and overall the heating of the hotplate. The temperature drops until the current flow through the heating conductor 314b increases again and thus also the heating power. Thus, the heating conductor 314b does not regulate only itself, but also the conventional heating conductor 314a. Furthermore, he himself contributes to heating the hotplate.
  • the heating conductors in particular the hot conductor 314b, it is possible to achieve a so-called steady state.
  • the temperature and electrical resistance and thus the heating output remain approximately the same.
  • FIG. 6 shows a parallel connection of a conventional heating conductor 414a and a heating conductor 414b according to the invention with an iron-based alloy. Both heating conductors 414 are connected to the supply voltage. In the case of overtemperature, it is easy to see that only the heating conductor 414b reduces its output. The heating conductor 414a remains unaffected by this and continues to heat normally.
  • the heating conductor 414b according to the invention regulates itself only.
  • the total heat generation is reduced, but only by reducing the heat generation by the iron-based alloy heating conductor 414b according to the invention.
  • heating conductors according to the invention made of an iron-based alloy are arranged on a hotplate, which are in particular subjected to power together with a voltage, it is advantageous to arrange them over a hotplate in a surface-distributed manner. This makes it easier to detect local overheating and take this overheating into account. Furthermore, in certain types of hotplates, it is possible to replace conventional heating conductors with heating conductors according to the invention made of an iron-based alloy in usually particularly hot areas. The different heaters or heating conductors can have approximately the same output.
  • the hotplate has a normal heating conductor, the resistance of which increases from approx. 15 ohms at room temperature to approx. 20 ohms at 800 ° C.
  • the hotplate has a PTC heating conductor, the resistance of which increases from 5 ohms at room temperature to approx. 32 ohms at 800 ° C.
  • the two heating conductors should be connected in series and operated with a voltage of 230 V.
  • the temperature curve should be illustrated using the following table:
  • a pot with good heat extraction is heated at 300 ° C with an output of almost 2kW. If the pan is empty and the temperature of the hotplate rises sharply, the output is significantly reduced and you only get about half of it at the highest temperatures of almost 800 ° C Heating output of just over 1kW. This enables cooling or less intense heating again.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

In one embodiment of the invention, an electric heater (11) can be provided with a contact hot plate (12), on which wire-shaped heating filaments (14) are arranged. At least one of the heating filaments (14b) is made of a material having a PTC effect, e.g. an iron-base alloy. This retains, during all operating states of the heating filament, a crystal structure that is centered in a cubically inward manner, and simultaneously has the PTC effect. In addition to its heating function, a heating element (14) of this type also comprises an independent temperature control for preventing excess temperature whereby enabling the elimination of separate temperature limiters with switching contacts.

Description

Beschreibung Elektrische Heizung mit einer Kontaktkochplatte Description Electric heater with a contact hotplate
Anwendungsgebiet und Stand des* TechnikApplication and state of the art *
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizung mit einer Kontaktkochplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an electric heater with a contact hotplate with the features of the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, beispielsweise Gusskochplatten an ihrer Unterseite mit Heizern zu versehen, in welchen von Isoliermaterial umgebene Heizwendeln als Heizung arbeiten. Gegen Überhitzung weisen diese Gusskochplatten einen eingebauten Temperaturbegrenzer auf. Dieser ist in der Regel in der Mitte der Unterseite eingelassen und unterbricht die Energiezufuhr zur Gusskochplatte bei Überschreiten einer bestimmten festgelegten Temperatur, wobei er hierzu trennende elektrische Kontakte aufweist. Es wird als nachteilig angesehen, stets einen Temperaturbegrenzer als separates Bauteil an der Kochplatte anzuordnen.It is known, for example, to provide cast hotplates on their underside with heaters in which heating coils surrounded by insulating material work as a heater. To prevent overheating, these cast iron hotplates have a built-in temperature limiter. This is usually embedded in the middle of the underside and interrupts the energy supply to the cast-iron hotplate when a certain specified temperature is exceeded, for which purpose it has separating electrical contacts. It is considered disadvantageous to always arrange a temperature limiter as a separate component on the hotplate.
Aufgabe und LösungTask and solution
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizung zu schaffen, mit der die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere auf einen zusätzlichen Tem- peraturbegrenzer mit öffnenden elektrischen Kontakten verzichtet werden kann.The invention has for its object to provide a heater mentioned at the outset with which the disadvantages of the prior art can be avoided and in particular an additional temperature limiter with opening electrical contacts can be dispensed with.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfin- düng sind in den weiteren Ansprüchen angegeben und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a heater with the features of claim 1. Advantageous and preferred embodiments of the invention are specified in the further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made the content of the description by express reference.
BESTATIGUNGSKOPIE Erfindungsgemäß weist die Heizung mit der Kontaktkochplatte wenigstens einen drahtförmigen oder drahtartigen Heizer auf zur Beheizung der Kontaktkochplatte. Der Heizer besteht dabei aus einem metallischen Material mit PTC-Eigenschaften.BESTATIGUNGSKOPIE According to the invention, the heater with the contact hotplate has at least one wire-shaped or wire-like heater for heating the contact hotplate. The heater consists of a metallic material with PTC properties.
Der Vorteil eines Heizers aus PTC-Material für eine Kontaktkochplatte besteht darin, dass oberhalb einer bestimmten Temperatur, welche in etwa einer Grenztemperatur entspricht, die im bestimmungsgemäßen Betrieb eigentlich nicht überschritten werden sollte, der elektrische Widerstand des Heizers stark zunimmt. Dadurch verringert sich der Strom- fluss entsprechend stark und die Heizleistung sinkt ab. Das Absinken der Heizleistung wiederum bewirkt die Rückkehr in den Betriebstemperaturbereich. Die Verwendung eines Heizers aus einem solchen PTC- Material hat den Vorteil, dass so nicht nur ein reines Sicherungselement vorhanden ist. Der Heizer ist selbstbegrenzend neben seiner Eigenschaft als Heizelement, er vereinigt also zwei Eigenschaften in sich.The advantage of a heater made of PTC material for a contact hotplate is that above a certain temperature, which roughly corresponds to a limit temperature that should not be exceeded in normal operation, the electrical resistance of the heater increases sharply. This reduces the current flow accordingly and the heating output drops. The lowering of the heating power in turn causes a return to the operating temperature range. The use of a heater made of such a PTC material has the advantage that it is not just a pure securing element. The heater is self-limiting in addition to its property as a heating element, so it combines two properties.
Somit kann durch das Vorsehen eines PTC-Heizers auf übliche Tempe- raturbegrenzer verzichtet werden, welche vor allem mechanisch betätigte und elektrisch öffnende Kontakte aufweisen. Derartige Temperaturbegrenzer sind teuer, aufwendig in der Montage und schwierig an manchen Kontaktkochplatten anzuordnen, insbesondere wenn deren Außenflächen, die zur Anbringung zur Verfügung stehen, nicht eben sind.By providing a PTC heater, it is therefore possible to dispense with the usual temperature limiters, which above all have mechanically operated and electrically opening contacts. Such temperature limiters are expensive, complex to assemble and difficult to arrange on some contact hotplates, especially if their outer surfaces, which are available for attachment, are not flat.
Dabei kann der Heizer entweder aus einer sogenannten Eisenbasislegierung bestehen, welche während aller Betriebszustände des Heizers eine kubisch innenzentrierte Kristallstruktur beibehält. Unter allen Be- triebszuständen des Heizers sind dabei verschiedene Temperaturen zu verstehen, mit denen der Heizer bestimmungsgemäß betrieben wird. Bei Kontaktkochplatten sind dies in der Regel Temperaturen bis zu einigen hundert Grad, beispielsweise bis zu 300°C oder 400°C. Das Beibehalten der speziellen Kristallstruktur weist den Vorteil auf, dass ein Phasenübergang von α-Eisen zu γ-Eisen im bestimmungsgemäßen Betrieb vermieden wird. Auf diese Art und Weise hat der Heizer eine bessere Haltbarkeit. Vor allem aber auch ist es möglich, neben dem Anheben einer Curie-Temperatur des Materials PTC-Eigenschaften zu erhalten, welche relativ genau in einem gewünschten Bereich eingestellt werden können. Ein solches Material ist beispielsweise in der EP 1213540 A2 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.The heater can either consist of a so-called iron-based alloy, which maintains a cubic, inner-centered crystal structure during all operating states of the heater. All operating states of the heater are understood to mean different temperatures at which the heater is operated as intended. In the case of contact hotplates, these are usually temperatures up to a few hundred degrees, for example up to 300 ° C or 400 ° C. The maintaining The special crystal structure has the advantage that a phase transition from α-iron to γ-iron is avoided during normal operation. This way the heater has a better durability. Above all, however, it is possible to obtain PTC properties in addition to raising a Curie temperature of the material, which can be set relatively precisely in a desired range. Such a material is described for example in EP 1213540 A2, to which reference is expressly made here.
Weiters kann der Heizer aus einer Kobalt-Eisen-Legierung als metallisches Material mit PTC-Eigenschaften bestehen, welches beispielsweise ca. 70% Kobalt-Eisen enthält. Ein solches Material ist beispielsweise unter der Bezeichnung CF25 von der Fa. Vacuumschmelze erhältlich.Furthermore, the heater can consist of a cobalt-iron alloy as a metallic material with PTC properties, which contains, for example, approximately 70% cobalt-iron. Such a material is available, for example, under the name CF25 from Vacuumschmelze.
Der Heizer kann auch aus einer Wolfram-Legierung oder einer Molybdän-Legierung bestehen. Solche Legierungen sind bekannt durch den Einsatz in Halogen-Lampen oder Glühbirnen.The heater can also be made of a tungsten alloy or a molybdenum alloy. Such alloys are known for use in halogen lamps or light bulbs.
Bevorzugt ist ein Temperatur-Widerstandskoeffizient größer als 6 vorge- sehen, so dass der Temperaturanstieg ab dem gewünschten Temperatur-Grenzbereich relativ stark ist. Es können auch größere Werte oberhalb von 8 gewählt gewählt werden, beispielsweise 10.A temperature-resistance coefficient greater than 6 is preferably provided, so that the temperature rise is relatively strong from the desired temperature limit range. Larger values above 8 can also be selected, for example 10.
Des weiteren kann sich eine Eisenbasislegierung dadurch auszeichnen, dass sie Vanadium enthält. Der Vanadiumanteil kann bei 1 bis 3 oder 4 Gew.% liegen, beispielsweise bei ca. 1 ,5 Gew.%. Weitere Zulegierun- gen können einen geringen Anteil von Molybdän enthalten, beispielsweise bis zu 4 Gew.%. Ebenso können 1 bis 4 Gew.% Titan enthalten sein.Furthermore, an iron-based alloy can be characterized in that it contains vanadium. The vanadium content can be 1 to 3 or 4% by weight, for example approx. 1.5% by weight. Other alloys can contain a small proportion of molybdenum, for example up to 4% by weight. It can also contain 1 to 4% by weight of titanium.
Die Anordnung des Heizers an der Kontaktkochplatte kann derart sein, dass er an ihrer Unterseite angeordnet ist zu ihrer Beheizung. Ein Kon- takt sollte dabei möglichst flächig sein bzw. für einen möglichst guten Wärmeübergang sorgen.The arrangement of the heater on the contact hotplate can be such that it is arranged on its underside for heating it. A con- tact should be as flat as possible or ensure the best possible heat transfer.
Beispielsweise ist es möglich, einen erfindungsgemäßen Heizer in ei- nem Rohr anzuordnen, beispielsweise in gewendelter Form. Dabei sollte er von einer Isolierung umhüllt sein, beispielsweise Quarzsand, Keramik oder dergleichen. Dieses Rohr wiederum kann an die Unterseite der Kontaktkochplatte angelegt werden, wozu es vorteilhaft abgeflacht ist zur Erhöhung der Kontaktfläche.For example, it is possible to arrange a heater according to the invention in a tube, for example in a coiled form. It should be covered with insulation, for example quartz sand, ceramic or the like. This tube in turn can be placed on the underside of the contact hotplate, for which purpose it is advantageously flattened to increase the contact area.
Der Heizer kann alternativ auf luftdichte Weise von einer Isolierung umgeben sein. Eine solche Isolierung kann auf Basis von Glas oder Keramik beruhen und sollte entsprechend temperaturstabil sein. Es können auch Polymerkeramiken sein. Die Isolierung ist hier mit dem Heizer an der Unterseite der Kontaktkochplatte angeordnet. Ebenso ist es denkbar, eine evakuierte Isolierung vorzusehen, innerhalb welcher der Heizer verläuft.Alternatively, the heater may be surrounded by insulation in an airtight manner. Such insulation can be based on glass or ceramic and should accordingly be temperature-stable. It can also be polymer ceramics. The insulation is arranged here with the heater on the underside of the contact hotplate. It is also conceivable to provide an evacuated insulation within which the heater runs.
Eine Heizung bzw. eine Kontaktkochplatte kann mehrere drahtförmige Heizer aufweisen, beispielsweise zwei oder drei. Mindestens einer der Heizer, insbesondere genau ein Heizer, besteht dabei aus einer oben genannten Eisenbasislegierung mit Vorteil. So ist ein Teil der zur Verfügung stehenden Heizleistung selbstregelnd, was sich entweder auch auf die anderen Heizer direkt auswirken kann oder über die gesamte Wär- meeinkopplung auf die Kontaktkochplatte.A heater or a contact hotplate can have several wire-shaped heaters, for example two or three. At least one of the heaters, in particular exactly one heater, advantageously consists of an iron-based alloy mentioned above. So part of the available heating power is self-regulating, which can either have a direct effect on the other heaters or over the entire heat input onto the contact hotplate.
Bei einer beispielhaften Ausführung der Erfindung ist es möglich, einen Heizer aus einer vorgenannten Eisenbasislegierung mit wenigstens einem konventionellen Heizer, der ebenfalls aus Draht aus konventionel- lem Widerstandsmaterial bestehen kann, in Serie zu schalten. Die Überhitzung des Heizers mit PTC-Effekt bewirkt dann das Drosseln oder Abschalten des gesamten Zweiges und somit auch des konventionellen Heizers. Ein konventioneller Heizer kann beispielsweise eine FeCrAI- Legierung odgl. aufweisen. Ein solcher Heizleiter ist in der EP 542128 A1 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.In an exemplary embodiment of the invention, it is possible to connect a heater made of the aforementioned iron-based alloy with at least one conventional heater, which can also consist of wire made of conventional resistance material, in series. Overheating the heater with the PTC effect then causes the entire branch to be throttled or switched off, and thus also the conventional one Heater. A conventional heater or the like can be, for example, an FeCrAI alloy. exhibit. Such a heating conductor is described in EP 542128 A1, to which reference is expressly made here.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführung der Erfindung kann eine Parallelschaltung aus einem Heizer mit einer vorgenannten Eisenbasislegierung und einem konventionellen Heizer vorliegen. In diesem Fall regelt sich der Heizer nur selber bzw. nur seinen eigenen Zweig ab. Des weiteren ist es selbstverständlich möglich, auch Mischungen aus paral- lel- und seriellen Schaltungen vorzusehen.In another exemplary embodiment of the invention, there can be a parallel connection of a heater with an aforementioned iron-based alloy and a conventional heater. In this case, the heater regulates itself or only its own branch. Furthermore, it is of course also possible to provide mixtures of parallel and serial circuits.
Die Heizer, insbesondere in den vorgenannten möglichen Beschaltun- gen, können in mehreren getrennten Zweigen vorgesehen sein. In mindestens einem der Zweige sollte ein Heizer aus einer vorgenannten Ei- senbasislegierung vorgesehen sein. Dabei ist es möglich, sämtliche Zweige gemeinsam mit elektrischer Energie zu beaufschlagen. Die einzelnen Zweige können in sogenannten definierten Flächenbereichen verlaufen, welche sich zwar umgeben und aneinander angrenzen können, im wesentlichen jedoch nicht überlappen oder durchdringen. Die Flächenbereiche sind vorteilhaft an die Form der Kontaktkochplatte an- gepasst, beispielsweise rund und konzentrisch zueinander.The heaters, in particular in the aforementioned possible wirings, can be provided in several separate branches. A heater made of an iron base alloy mentioned above should be provided in at least one of the branches. It is possible to apply electrical energy to all branches together. The individual branches can run in so-called defined surface areas, which can surround and adjoin one another, but essentially do not overlap or penetrate. The surface areas are advantageously adapted to the shape of the contact hotplate, for example round and concentric with one another.
Zur Beschaltung solcher Zweige mit mehreren Heizern kann ein grundsätzlich beliebiges Schaltgerät verwendet werden, welches unterschied- liehe Beschaltungen herstellen kann. Diese können seriell und/oder parallel sein, wobei mehrere Zweige in völlig freier Beschaltung zusammengeschaltet und mit elektrischer Energie versorgt werden können. Dabei können verschiedene Zweige auf unterschiedliche Arten und Weisen zusammengeschaltet werden. Je nach Art der Beschaltung sind sie mit unterschiedlich großer Energie beaufschlagbar. Dies gilt vor allem dann, wenn eine solche erfindungsgemäße Kontaktplatte ähnlich einer üblichen Kochstelle mit mehreren Heizkreisen an einer Spannungsquelle angeschlossen ist und entweder getaktet wird oder die Leistung durch die Beschaltungsart einstellbar ist.Any switching device which can produce different circuits can be used to connect such branches to several heaters. These can be serial and / or parallel, wherein several branches can be interconnected in completely free wiring and supplied with electrical energy. Different branches can be interconnected in different ways. Depending on the type of wiring, they can be supplied with different amounts of energy. This is especially true when such a contact plate according to the invention is similar to a conventional hotplate with several heating circuits on a voltage source is connected and either clocked or the power can be set by the type of connection.
Einerseits kann eine Kontaktkochplatte eine sogenannte Gusskochplatte sein, wie sie verbreitet ist. Der oder die Heizer können dabei zwischen Rippen verlaufen, welche an die Unterseite der Gusskochplatte angeformt sind. Dabei können die Heizer, wie zuvor beschrieben, in einer Isolierung und unter Umständen auch einer Art Rohrheizkörper verlaufen.On the one hand, a contact hotplate can be a so-called cast hotplate, as is common. The heater or heaters can run between ribs which are molded onto the underside of the cast-iron hotplate. As described above, the heaters can run in an insulation and, under certain circumstances, also in the form of a tubular heater.
Als Alternative zu einer Gusskochplatte ist es möglich, einen vorgenannten Heizer, vorteilhaft zusammen mit weiteren konventionellen Heizern, an einer Kontaktkochplatte aus Keramikmaterial zu verwenden und anzubringen. Hier ist es von Vorteil, wenn der Heizer Flachdrahtform aufweist und mit guter Wärmeleitung, bevorzugt flächig, an der Unterseite der Keramik befestigt ist. Eine Flachdrahtform kann hier bis zu einer breiten Folienform reichen, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Heizerfläche, Heizerquerschnitt und Heizerleistung zu schaffen.As an alternative to a cast hotplate, it is possible to use and attach a previously mentioned heater, advantageously together with other conventional heaters, to a contact hotplate made of ceramic material. It is advantageous here if the heater has a flat wire shape and is attached to the underside of the ceramic with good heat conduction, preferably flat. A flat wire shape can extend up to a wide foil shape in order to create a balanced relationship between heater area, heater cross-section and heater output.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Er- findung 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 darstel- len können, für die hier Schutz beansprucht wirdThese and further features of preferred developments of the invention are evident not only from the claims but 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 be able to present advantageous and protectable versions for which protection is claimed here
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema- tisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Keramik-Platte mit flachen Heizern,Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. The drawings show: 1 is a side view of a ceramic plate with flat heaters,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite der Keramik-Platte aus Fig. 1 ,2 is a plan view of the underside of the ceramic plate from FIG. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Gusskochplatte mit eingebetteten Heizern an der Unterseite,3 shows a section through a cast-iron hotplate with embedded heaters on the underside,
Fig 4 einen weiteren Schnitt durch eine weitere Kochplatte mit Heizern, welche in einem Rohr verlaufen, das an die Unterseite einer Kochplatte angedrückt ist, Fig. 5 und 6 Verschaltungsbeispiele für mehrere Heizleiter.4 shows a further section through a further hotplate with heaters which run in a tube which is pressed onto the underside of a hotplate, FIGS. 5 and 6 wiring examples for several heating conductors.
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments
In Figur 1 ist von der Seite eine Heizung 11 dargestellt. Diese weist eine Kontaktkochplatte 12 auf, welche beispielsweise aus einem Keramikmaterial bestehen kann. Eine derartige Keramikkochplatte ist beispielsweise aus der EP 069 298 A1 bekannt.In Figure 1, a heater 11 is shown from the side. This has a contact hotplate 12, which can consist, for example, of a ceramic material. Such a ceramic hotplate is known for example from EP 069 298 A1.
An der Unterseite der Kochplatte 12 sind Heizleiter 14 angeordnet. Der Verlauf der Heizleiter 14 wird vor allem aus Figur 2 deutlich. Hier ist zu erkennen, wie von Anschlüssen 15 ausgehend ein Heizleiter 14 als ein durchgängiges Band in Doppelspiralform auf die Unterseite der Kochplatte 12 aufgebracht ist.Heating conductors 14 are arranged on the underside of the hotplate 12. The course of the heating conductor 14 is particularly clear from Figure 2. It can be seen here how, starting from connections 15, a heating conductor 14 is applied as a continuous band in double spiral shape to the underside of the hotplate 12.
Der Heizleiter 14 ist in mehrere verschiedene Bereiche aufgeteilt, welche sich grundsätzlich in zwei Arten unterteilen lassen. Die Heizleiterbereiche 14a sind aus sogenanntem normalem oder konventionellem Heizleitermaterial ausgebildet, beispielsweise einer FeCrAI-Legierung. DieThe heating conductor 14 is divided into several different areas, which can basically be divided into two types. The heating conductor regions 14a are formed from so-called normal or conventional heating conductor material, for example a FeCrAI alloy. The
Heizle terbereiche 14b, welche als kurze Stücke zusammen mit den Heizle terbereichen 14a den gesamten, durchgängigen Heizleiter 14 bil- den, s nd aus dem erfindungsgemäßen metallischen Material mit PTC-Heater regions 14b, which together as the heater regions 14a form the entire, continuous heat conductor 14 as short pieces, are made of the metallic material according to the invention with PTC
Eigenschaften gebildet, beispielsweise einer Eisenbasislegierung, wie sie vorstehend beschrieben ist. Die Verbindung der Heizleiterbereiche 14a und 14b miteinander erfolgt derart, dass keine störenden Übergangswiderstände und auch keine sonstigen Grenzschichtprobleme entstehen.Properties formed, for example an iron-based alloy, such as it is described above. The heating conductor regions 14a and 14b are connected to one another in such a way that there are no disturbing contact resistances and also no other boundary layer problems.
Zur Aufbringung des Heizleiters 14 gibt es verschiedene Möglichkeiten. Einerseits ist es möglich, aus den Heizleiterbereichen 14a und 14b durch Zusammenfügen ein durchgängiges Band, beispielsweise in Flachdrahtform, herzustellen. Dieses kann auf nahezu beliebiger Art und Weise an der Unterseite der Kochplatte 12 befestigt werden, beispielsweise durch Ankleben oder Einbetten mittels keramischen Klebers. Alternativ ist es denkbar, sogenannte Dickschichtpasten aus den jeweiligen Materialien herzustellen und auf die Kochplatte 12 aufzuschmelzen.There are various options for applying the heating conductor 14. On the one hand, it is possible to produce a continuous band, for example in the form of flat wire, from the heating conductor regions 14a and 14b by joining them together. This can be attached to the underside of the hotplate 12 in almost any manner, for example by gluing or embedding using ceramic adhesive. Alternatively, it is conceivable to produce so-called thick-film pastes from the respective materials and to melt them onto the hotplate 12.
In Figur 3 ist im Schnitt eine Heizung 111 mit einer Gusskochplatte 112 dargestellt, auf welcher ein Kochgefäß steht. Die Gusskochplatte 112 weist entsprechend bekannten Ausbildungen an der Unterseite konzentrische abstehende Rippen 118 auf. In die von diesen Rippen 118 gebildeten Zwischenräume ist jeweils ein Heizleiter 114 in gewendelter Form mittels der Isoliereinbettung 117 eingebettet.In FIG. 3, a heater 111 is shown in section with a cast hotplate 112 on which a cooking vessel stands. The cast hotplate 112 has, according to known designs, concentric projecting ribs 118 on the underside. In each of the spaces formed by these ribs 118, a heating conductor 114 is embedded in a spiral shape by means of the insulating embedding 117.
In Figur 4 ist eine weitere Heizung 211 dargestellt. Auch dort ist ein Heizleiter 214 in gewendelter Form vorgesehen. Allerdings ist hier der Heizleiter 214 in ein Rohr 216 eingebettet zusammen mit einer Isolier- einbettung 217. Rohr 216 und Heizleiter 214 bilden einen sogenannten Rohrheizkörper und sind hier im Querschnitt in etwa dreieckförmig. Dies ermöglicht es, eine größere direkte Kontaktfläche zur Wärmeübertragung an eine darüber befindliche Kochplatte 212 zu gewährleisten. Verfahren zur Verformung eines Rohrs 216 in eine solche Dreiecksform sind dem Fachmann bekannt. Vorteilhaft ist das Rohr 216 an der Unterseite der Kochplatte 212 mit einer thermischen Dämmung oder dergleichen umgeben, welche besonders bevorzugt eine gewisse Reflexionswirkung nach oben aufweist. Dadurch kann ein Großteil der von dem Rohr 216 bzw. dem Hei∑leiter 214 erzeugten Hitze nach oben an die Kochplatte 212 gerichtet werden.A further heater 211 is shown in FIG. A heating conductor 214 is also provided there in a coiled form. However, here the heating conductor 214 is embedded in a tube 216 together with an insulating embedding 217. Tube 216 and heating conductor 214 form a so-called tubular heating element and are approximately triangular in cross section here. This makes it possible to ensure a larger direct contact surface for heat transfer to a hotplate 212 located above. Methods for deforming a tube 216 into such a triangular shape are known to the person skilled in the art. The tube 216 is advantageously surrounded on the underside of the hotplate 212 with a thermal insulation or the like, which particularly preferably has a certain reflective effect upwards. As a result, a large part of the heat generated by the tube 216 or the hot conductor 214 can be directed upwards to the hotplate 212.
Das Rohr 216 kann entweder mittels Klebers oder dergleichen, beispielsweise wie oben beschrieben, an der Unterseite der Kochplatte 212 befestigt sein, wobei hier vorteilhaft zusätzlich ein guter Wärmeübergang geschaffen wird. Alternativ dazu ist es möglich, Rohr 216 und Kochplatte 212 flächig gegeneinander zu drücken. Weitere Möglichkeiten können beispielsweise darin bestehen, das Rohr 216 an die Unterseite der Kochplatte 212 anzulöten oder anzubonden, da der Heizleiter 214 elektrisch isoliert ist gegenüber diesem. Derartige metallische Übergänge, würden bei einer metallischen Ausbildung der Kochplatte 212 den Wärmeübergang zusätzlich verbessern.The tube 216 can either be attached to the underside of the hotplate 212 by means of glue or the like, for example as described above, it advantageously also providing good heat transfer here. Alternatively, it is possible to press pipe 216 and hotplate 212 flat against one another. Further possibilities can, for example, be to solder or bond the tube 216 to the underside of the hotplate 212, since the heating conductor 214 is electrically insulated from it. Such metallic transitions would additionally improve the heat transfer if the hotplate 212 were made metallic.
In den Figuren 5 und 6 sind mögliche Verschaltungsarten von Heizleitern 314a und 414a aus konventionellem Heizleitermaterial und Heizlei- tern 314b und 414b aus einer erfindungsgemäßen Eisenbasislegierung dargestellt. Wie zu erkennen ist, können diese auf verschiedene Art und Weise parallel, seriell oder gemischt miteinander verschaltet werden.FIGS. 5 and 6 show possible types of interconnection of heating conductors 314a and 414a made from conventional heating conductor material and heating conductors 314b and 414b made from an iron-based alloy according to the invention. As can be seen, these can be connected in parallel, in series or in a mixed manner with one another in various ways.
Funktionfunction
Die Funktion soll im wesentlichen anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben werden. Hierzu ist es eingangs von Bedeutung, dass die Heizleiter aus einer erfindungsgemäßen Eisenbasislegierung eine PTC- Charakteristik aufweisen. Dies bedeutet, dass ihr spezifischer elektri- scher Widerstand ab einer Temperatur von ca. 300°C verstärkt ansteigt, und sich beispielsweise bis 600°C mehr als verdoppeln kann. Wie eingangs beschrieben worden ist, wird durch das Ansteigen des elektri- sehen Widerstands eines Heizleiters der Stromdurchfluss durch ihn geringer. Damit sinkt die erzeugte Wärmeleistung, welche wiederum ein Absinken des Widerstands aufgrund abnehmender Temperatur bewirkt.The function is to be described essentially with reference to FIGS. 5 and 6. For this it is important at the outset that the heat conductors made of an iron-based alloy according to the invention have a PTC characteristic. This means that their specific electrical resistance increases sharply from a temperature of approx. 300 ° C and can more than double, for example up to 600 ° C. As described at the beginning, the increase in the electrical see resistance of a heating conductor the current flow through it is lower. This reduces the heat output, which in turn causes the resistance to drop due to the decreasing temperature.
Derartige sozusagen selbst-temperaturregelnde Heizleiter können auf verschiedene Art und Weise eingesetzt werden. Im Gegensatz zu sonstige PTC-Fühlern oder PTC-EIementen sollen die hier beschriebenen Heizleiter vor allem als Heizleiter verwendet werden und nicht nur als Übertemperatursicherungen.Such self-regulating heating conductors, so to speak, can be used in various ways. In contrast to other PTC sensors or PTC elements, the heating conductors described here should primarily be used as heating conductors and not only as overtemperature protection devices.
In Figur 5 ist eine Parallelschaltung zweier sozusagen konventioneller Heizleiter 314a dargestellt. Diesen ist seriell ein Heizleiter 314b aus einer Eisenbasislegierung vorgeschaltet. Die Heizleiter 314a und 314b sind beispielsweise auf vorbeschriebene Weise an einer Kontaktkoch- platte zur Beheizung angebracht.FIG. 5 shows a parallel connection of two, so to speak, conventional heating conductors 314a. A heating conductor 314b made of an iron-based alloy is connected upstream of these. The heating conductors 314a and 314b are, for example, attached to a contact hotplate for heating in the manner described above.
Zusätzlich zu den dargestellten Heizleitern, welche gemeinsam span- nungsbeaufschlagt sind, können noch weitere Heizleiter an derselben Kontaktkochplatte befestigt sein. So könnte beispielsweise ein separat schaltbarer Zweikreis-Heizkörper geschaffen werden.In addition to the heating conductors shown, which are jointly supplied with voltage, further heating conductors can be attached to the same contact hotplate. For example, a separately switchable two-circuit radiator could be created.
Es ist zu erkennen, dass bei Erreichen einer als kritisch anzusehenden Temperatur der Kochplatte wegen der relativ gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Kochplatte der Heizleiter 314b erhitzt. Dadurch steigt aufgrund der Eigenschaften der verwendeten Eisenbasislegierung sein elektrischer Widerstand an, was wiederum eine Reduzierung des durch ihn fließenden Stroms bewirkt. Somit fließt auch weniger Strom durch die konventionellen Heizleiter 314a. Dadurch sinkt deren Heizleistung und insgesamt die Beheizung der Kochplatte. Die Temperatur sinkt so weit ab, bis der Stromfluss durch den Heizleiter 314b wieder zunimmt und somit auch die Heizleistung. Somit reguliert der Heizleiter 314b nicht nur sich selber, sondern auch noch die konventionellen Heizleiter 314a. Des weiteren trägt er selber zur Beheizung der Kochplatte bei.It can be seen that when a temperature of the hotplate which is to be regarded as critical is reached, the heating conductor 314b heats because of the relatively uniform temperature distribution in the hotplate. This increases its electrical resistance due to the properties of the iron-based alloy used, which in turn causes a reduction in the current flowing through it. This means that less current flows through the conventional heating conductor 314a. This reduces their heating output and overall the heating of the hotplate. The temperature drops until the current flow through the heating conductor 314b increases again and thus also the heating power. Thus, the heating conductor 314b does not regulate only itself, but also the conventional heating conductor 314a. Furthermore, he himself contributes to heating the hotplate.
Bei entsprechender Auslegung der Heizleiter, insbesondere des Hei∑lei- ters 314b, ist es möglich, einen sogenannten eingeschwungenen Zustand zu erreichen. Dabei bleiben Temperatur und elektrischer Widerstand und somit Heizleistung in etwa gleich.With a suitable design of the heating conductors, in particular the hot conductor 314b, it is possible to achieve a so-called steady state. The temperature and electrical resistance and thus the heating output remain approximately the same.
Die Figur 6 zeigt eine Parallelschaltung eines konventionellen Heizleiters 414a und eines erfindungsgemäßen Heizleiters 414b mit einer Eisenbasislegierung. Beide Heizleiter 414 liegen an der Versorgungsspannung an. Im Fall von Übertemperatur reduziert hier, wie leicht zu erkennen ist, lediglich der Heizleiter 414b seine Leistung. Der Heizleiter 414a bleibt davon unberührt und heizt normal weiter.FIG. 6 shows a parallel connection of a conventional heating conductor 414a and a heating conductor 414b according to the invention with an iron-based alloy. Both heating conductors 414 are connected to the supply voltage. In the case of overtemperature, it is easy to see that only the heating conductor 414b reduces its output. The heating conductor 414a remains unaffected by this and continues to heat normally.
Bei dieser Verschaltung der Heizleiter 414 regelt sich der erfindungsgemäße Heizleiter 414b mit der Eisenbasislegierung ausschließlich selber. Somit wird bei einer Kochplatte, an welcher die beiden Heizleiter 414a und 414b angeordnet sind, die gesamte Wärmeerzeugung zwar redu- ziert, allerdings ausschließlich durch Reduzierung der Wärmeerzeugung durch den erfindungsgemäßen Eisenbasislegierungs-Heizleiter 414b.With this connection of the heating conductors 414, the heating conductor 414b according to the invention with the iron-based alloy regulates itself only. Thus, in the case of a hotplate on which the two heating conductors 414a and 414b are arranged, the total heat generation is reduced, but only by reducing the heat generation by the iron-based alloy heating conductor 414b according to the invention.
Sind an einer Kochplatte mehrere erfindungsgemäße Heizleiter aus einer Eisenbasislegierung angeordnet, welche insbesondere gemeinsam mit einer Spannung leistungsbeaufschlagt sind, so ist es von Vorteil, diese flächig verteilt über eine Kochplatte anzuordnen. So ist eine Entdeckung lokaler Überhitzungen und Berücksichtigung dieser Überhitzung besser möglich. Des weiteren ist es bei bestimmten Bauarten von Kochplatten möglich, in üblicherweise besonders heißen Bereichen kon- ventionelle Heizleiter durch solche erfindungsgemäße Heizleiter aus einer Eisenbasislegierung zu ersetzen. Die verschiedenen Heizer oder Heizleiter können in etwa die gleiche Leistung aufweisen.If a plurality of heating conductors according to the invention made of an iron-based alloy are arranged on a hotplate, which are in particular subjected to power together with a voltage, it is advantageous to arrange them over a hotplate in a surface-distributed manner. This makes it easier to detect local overheating and take this overheating into account. Furthermore, in certain types of hotplates, it is possible to replace conventional heating conductors with heating conductors according to the invention made of an iron-based alloy in usually particularly hot areas. The different heaters or heating conductors can have approximately the same output.
Ein Ausführungsbeispiel in ZahlenAn embodiment in numbers
Die Funktionsweise einer vorbeschriebenen Kochplatte mit einer Serienschaltung eines normalen Heizleiterdrahts und eines PTC-Widerstands soll anhand eines Zahlenbeispiels im folgenden verdeutlicht werden.The mode of operation of a hotplate described above with a series connection of a normal heating conductor wire and a PTC resistor is to be illustrated below using a numerical example.
Die Kochplatte weist einen normalen Heizleiter auf, dessen Widerstand von ca. 15 Ohm bei Raumtemperatur auf ca. 20 Ohm bei 800°C ansteigt. Zusätzlich weist die Kochplatte einen PTC- Heizleiter auf, dessen Widerstand von 5 Ohm bei Raumtemperatur auf ca. 32 Ohm bei 800°C ansteigt. Die beiden Heizleiter sollen in Reihe geschaltet sein und mit einer Spannung von 230 V betrieben werden.The hotplate has a normal heating conductor, the resistance of which increases from approx. 15 ohms at room temperature to approx. 20 ohms at 800 ° C. In addition, the hotplate has a PTC heating conductor, the resistance of which increases from 5 ohms at room temperature to approx. 32 ohms at 800 ° C. The two heating conductors should be connected in series and operated with a voltage of 230 V.
Der Temperaturverlauf soll anhand der folgenden Tabelle veranschaulicht werden:The temperature curve should be illustrated using the following table:
Ein Topf mit gutem Wärmeentzug wird bei 300°C mit einer Leistung von knapp 2kW beheizt. Ist der Topf leer und steigt die Temperatur der Kochplatte stark an, wird die Leistung deutlich reduziert und man erhält bei höchsten Temperaturen von knapp 800°C nur noch etwa die halbe Heizleistung von etwas mehr als 1kW. Dadurch ist wieder eine Abkühlung bzw. eine weniger starke Erhitzung möglich. A pot with good heat extraction is heated at 300 ° C with an output of almost 2kW. If the pan is empty and the temperature of the hotplate rises sharply, the output is significantly reduced and you only get about half of it at the highest temperatures of almost 800 ° C Heating output of just over 1kW. This enables cooling or less intense heating again.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrische Heizung (11 , 111 , 211) mit einer Kontaktkochplatte (12, 112, 212) und mit wenigstens einem drahtförmigen Heizer (14, 114, 214, 314, 414) an der Kontaktkochplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) aus einem metallischen Material mit PTC-Eigenschaften besteht.1. Electric heater (11, 111, 211) with a contact hotplate (12, 112, 212) and with at least one wire-shaped heater (14, 114, 214, 314, 414) on the contact hotplate, characterized in that the heater (14 , 114, 214, 314, 414) consists of a metallic material with PTC properties.
2. Heizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) aus einer Eisenbasislegierung als metallisches Material mit PTC-Eigenschaften besteht, die während aller Betriebszustände des Heizers eine kubisch innenzentrierte Kristallstruktur beibehält.2. Heater according to claim 1, characterized in that the heater (14, 114, 214, 314, 414) consists of an iron-based alloy as a metallic material with PTC properties, which maintains a cubic inner-centered crystal structure during all operating states of the heater.
3. Heizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) aus einer Kobalt-Eisen-Legierung als metallisches Material mit PTC-Eigenschaften besteht.3. Heater according to claim 1, characterized in that the heater (14, 114, 214, 314, 414) consists of a cobalt-iron alloy as a metallic material with PTC properties.
4. Heizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) aus einer Wolfram-Legierung oder Molybdän-Legierung als metallisches Material mit PTC-Eigenschaften besteht.4. Heater according to claim 1, characterized in that the heater (14, 114, 214, 314, 414) consists of a tungsten alloy or molybdenum alloy as a metallic material with PTC properties.
5. Heizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallischen Material, insbesondere die Eisenbasislegierung, einen Widerstandskoeffizienten größer als 6 aufweist, vorzugsweise größer als 8 bis 10, wobei ein PTC-Effekt ab einer Temperatur von ca. 300°C stark ansteigt.5. Heating according to claim 1 or 2, characterized in that the metallic material, in particular the iron-based alloy, has a resistance coefficient greater than 6, preferably greater than 8 to 10, wherein a PTC effect from a temperature of about 300 ° C strong increases.
6. Heizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenbasislegierung Vanadium, Molybdän oder Titan enthält, wobei vorzugsweise der Anteil zwischen 1% und 4% liegt. 6. Heating according to claim 2, characterized in that the iron-based alloy contains vanadium, molybdenum or titanium, the proportion preferably being between 1% and 4%.
7. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) an der Unterseite der Kontaktkochplatte (12, 112, 212) angeordnet und angelegt ist, vorzugsweise mit flächigem Kontakt, wobei er insbesondere von einer Isolierung (117, 217) umhüllt in einem Rohr (216) angeordnet ist und das Rohr an der Unterseite angelegt ist.7. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heater (14, 114, 214, 314, 414) on the underside of the contact hotplate (12, 112, 212) is arranged and applied, preferably with flat contact, wherein he in particular is surrounded by insulation (117, 217) in a tube (216) and the tube is placed on the underside.
8. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Heizer (14, 114, 214, 314, 414) von einer Isolierung luftdicht umgeben ist, insbesondere einer Isolierung auf Basis von Glas oder Keramik, vorzugsweise Polymer-Keramik, wobei insbesondere die Isolierung mit dem Heizer an der Unterseite der Kontaktkochplatte (12, 112, 212) angeordnet ist.8. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heater (14, 114, 214, 314, 414) is airtightly surrounded by insulation, in particular insulation based on glass or ceramic, preferably polymer ceramic, in particular the Insulation with the heater is arranged on the underside of the contact hotplate (12, 112, 212).
9. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass sie mehrere drahtförmige Heizer (14, 114, 214, 314, 414) aufweist für eine einzige Kontaktkochplatte (12, 112, 212), vorzugsweise 2 oder 3, wobei insbesondere genau ein Heizer aus einer oben genannten Eisenbasislegierung besteht.9. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that it has a plurality of wire-shaped heaters (14, 114, 214, 314, 414) for a single contact hotplate (12, 112, 212), preferably 2 or 3, in particular exactly one heater consists of an iron-based alloy mentioned above.
10. Heizung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14b, 314b, 414b) aus dem oben genannten metallischen Material mit PTC-Eigenschaften in Serie geschaltet ist mit wenigstens einem Heizer (14a, 314a, 414a) aus konventionellem Widerstandsmaterial.10. Heater according to claim 9, characterized in that the heater (14b, 314b, 414b) made of the above-mentioned metallic material with PTC properties is connected in series with at least one heater (14a, 314a, 414a) made of conventional resistance material.
11. Heizung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizer (14b, 314b, 414b) aus dem oben genannten metallischen Material mit PTC-Eigenschaften parallel geschaltet ist mit wenigstens einem Heizer (14a, 314a, 414a) aus konventionellem Widerstandsmaterial. 11. Heater according to claim 9 or 10, characterized in that the heater (14b, 314b, 414b) made of the above-mentioned metallic material with PTC properties is connected in parallel with at least one heater (14a, 314a, 414a) made of conventional resistance material.
12. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkochplatte (12, 112, 212) Heizer (14, 114, 214, 314, 414) in mehreren getrennten Zweigen aufweist, wobei in mindestens einem Zweig mindestens ein Heizer (14b, 314b, 414b) aus einem oben genannten metallischen Material mit PTC-Eigenschaften geschaltet ist und wobei die Zweige gemeinsam mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind.12. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the contact hotplate (12, 112, 212) has heater (14, 114, 214, 314, 414) in several separate branches, at least one heater (14b. In at least one branch) , 314b, 414b) is connected from a metallic material mentioned above with PTC properties and the branches can be acted upon together with electrical energy.
13. Heizung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizer (14, 114, 214, 314, 414) der einzelnen Zweige in definierten Flächenbereichen verlaufen, vorzugsweise mit runder oder abgerundeter Form und insbesondere konzentrisch zueinander.13. Heater according to claim 12, characterized in that the heaters (14, 114, 214, 314, 414) of the individual branches run in defined surface areas, preferably with a round or rounded shape and in particular concentrically to one another.
14. Heizung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass Zweige mit Heizern (14, 114, 214, 314, 414) mit einem Schaltgerät in unterschiedlichen Beschaltungen zusammenschalt- bar sind, seriell und/oder parallel, und mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind, vorzugsweise abhängig von der Beschaltung mit unterschiedlich viel Energie.14. Heating according to claim 12 or 13, characterized in that branches with heaters (14, 114, 214, 314, 414) can be interconnected with a switching device in different circuits, in series and / or in parallel, and can be acted upon with electrical energy , preferably depending on the wiring with different amounts of energy.
15. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkochplatte (12, 112, 212) ohne Übertemperatur-Sicherungsmittel ausgebildet, welche trennende elektrische Kontakte aufweisen.15. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the contact hotplate (12, 112, 212) is formed without excess temperature securing means which have separating electrical contacts.
16. Heizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkochplatte eine Gusskochplatte (112, 212) ist, wobei vorzugsweise der oder die Heizer (114, 214, 314, 414) zwischen angeformten Rippen an der Unterseite der Gusskochplatte verlaufen. 16. Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the contact hotplate is a cast hotplate (112, 212), the heater or heaters (114, 214, 314, 414) preferably running between molded-on ribs on the underside of the cast hotplate.
7. Heizung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkochplatte (12) aus Keramik besteht, wobei vorzugsweise die Heizer (14, 314, 414) in Flachdrahtform, insbesondere flächig, direkt an der Unterseite der Keramik befestigt sind. 7. Heating according to one of claims 1 to 15, characterized in that the contact hotplate (12) consists of ceramic, preferably the heaters (14, 314, 414) in flat wire form, in particular flat, are attached directly to the underside of the ceramic.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006017998A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Heating device for cooking hob has cover and heating device mounted on underside of cover, tubular heating body which is essentially flat and with diameter of less than 4 mm
DE102007040891A1 (en) 2007-08-24 2009-04-30 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Heating device, method for operating a heater and electric heater with such a heater
CN102748218A (en) * 2012-08-01 2012-10-24 华锐风电科技(集团)股份有限公司 Control method and device of wind power generator set
DE102014208408A1 (en) * 2014-05-06 2015-11-12 BSH Hausgeräte GmbH Radiator for a cooking appliance and cooking appliance, in particular hob

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953711A (en) * 1973-11-06 1976-04-27 E.G.O. Elektro-Geraete Blanc Und Fischer Cooking units
DE2660073C2 (en) * 1976-05-06 1987-04-30 Karl 7519 Oberderdingen Fischer Electric hotplate with a temperature limiter
DE2825475C3 (en) * 1977-10-14 1981-04-16 P. Ferrero & C. S.p.A., Alba, Cuneo Device for heating food packaged in closed containers for immediate consumption
DE3622415A1 (en) * 1986-07-03 1988-01-07 Ego Elektro Blanc & Fischer BEAM RADIATOR
DE4010479A1 (en) * 1990-03-31 1991-10-02 Bosch Gmbh Robert GLOW PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
US5220155A (en) * 1992-03-12 1993-06-15 Emerson Electric Co. Heating and sensing apparatus for range top
JPH0579894U (en) * 1992-03-28 1993-10-29 株式会社村田製作所 PTC thermistor heating device
AT408299B (en) * 1994-03-30 2001-10-25 Electrovac HEATING DEVICE FOR ELECTRIC HEATING PLATES, IGNITION DEVICES, TEMPERATURE SENSORS OD. DGL.
DE19701640A1 (en) * 1997-01-10 1998-07-16 Ego Elektro Geraetebau Gmbh Efficient contact heat transfer cooking system
EP0853444B1 (en) * 1997-01-10 2005-11-23 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Cooking system with an electric cooking-plate, transferring heat by conduction
DE69830984T2 (en) * 1998-06-25 2006-07-13 Electrolux Home Care Products Ltd. (N.D.Ges.D.Staates Texas), Cleveland thin film heating
DE10060273C1 (en) * 2000-12-05 2001-12-13 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Glow plug for use in combustion chamber of IC engine comprises a dielectric resistance element composed of two resistance coils, one of which maintains a body-centered cubic crystal structure during all operational states

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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