EP1980135A1 - Flat radiation-heated heating element - Google Patents

Flat radiation-heated heating element

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Publication number
EP1980135A1
EP1980135A1 EP07700492A EP07700492A EP1980135A1 EP 1980135 A1 EP1980135 A1 EP 1980135A1 EP 07700492 A EP07700492 A EP 07700492A EP 07700492 A EP07700492 A EP 07700492A EP 1980135 A1 EP1980135 A1 EP 1980135A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hotplate
heated
heating
cooking
radiation
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Withdrawn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
EP07700492A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maravic Dusko
Keith Campbell Hilton
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.)
Nuveco AG
Original Assignee
Nuveco AG
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 Nuveco AG filed Critical Nuveco AG
Publication of EP1980135A1 publication Critical patent/EP1980135A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0071Heating devices using lamps for domestic applications
    • H05B3/0076Heating devices using lamps for domestic applications for cooking, e.g. in ovens

Definitions

  • planar radiant-heated heating element is understood to mean a dimensionally stable, flat heating plate which is not made of IR-permeable material and which is heated by a radiant heater.It is preferably used as a hotplate, but in principle wherever an optimum heat transfer between the heat source (heating plate) and the heat sink (with a permanent, full-surface contact) is sought.
  • the glass ceramic which has proven in the last 10 years clearly as the most commonly used cooking, can be difficult to call a hotplate. Nevertheless, it is defined as such, at least in the sense of its functionality.
  • a so-called hotplate made of glass ceramic is primarily no heat source, but a mechanical carrier of the cookware. Because it largely transmits infrared rays, the cookware it carries is mostly heated by radiation. This technology is called radiant heating. As a result of absorption of the radiation energy, the glass ceramic hob is "plate” very hot. Usually, your surface temperatures be kept below 570 0 C. The mass hotplates they are kept at a slightly lower temperature level, but often around 500 ° C.
  • a mass hot plate or a steel hot plate is heated convectively, so by a physical contact.
  • the heat transfer is purely by heat conduction.
  • the differences in temperature that occur in the hotplate, which occur as a result of the heat transfer, create thermally induced stresses which then deform the hotplate.
  • a curvature of the hotplate is therefore inevitable.
  • the glass ceramic is fairly flat and does not bulge significantly thanks to its very small size.
  • the cooking pots with dimensionally stable flat bottoms see patent application CH 00016/06
  • Induction cooking is not at all comparable to cooking on a hotplate for heat transfer reasons.
  • the glass ceramic there is a small similarity in that the majority of the heat that heats the bottom of the pot, not by contact between the bottom of the pot and the substrate (glass ceramic), but by radiation or induction.
  • the floor is exclusively heated inductively, in glass ceramic occur simultaneously at different heat transport mechanisms.
  • radiant heating is recommended only and exclusively in conjunction with the glass ceramic.
  • the inventors are not aware that a combination of radiant heating and non-glass related materials is used as cooking surfaces.
  • the heating of a metallic hotplate has hitherto been carried out exclusively by a contact heating such as tubular heating coils, etc.
  • the present invention provides a solution with the aim of heating a non-glass-related hotplate with radiant heating.
  • Both o. G. Inventions have in common that they have the same type of hotplate heating, namely a direct Greinunq the hotplate and a dimensionally stable, flat pan bottom construction. Only under the condition that both the cooking plate and the pot bottom can guarantee a high level of flatness and dimensional stability, it is possible to achieve a degree of temperature control of the cooking or roasting.
  • the glass-ceramic regardless of whether it is used in conjunction with radiation heating or magnetic induction, basically does not require planar, dimensionally stable pot bottoms. Even if one would use such floors, so that a useful temperature control can not be achieved. All attempts in this direction are still far from guaranteeing reasonably usable results. To date, this applies both to the radiation heating and for the magnetic induction. Description of the invention
  • the proposed invention leads to meaningful results only when a cup base construction according to EP 0802756 or CH 00016/06 is used as the heat sink.
  • the use of conventional cookware Does not lead to the desired results.
  • the main difference between the proposed invention and the aforementioned solutions is that here the heat source does not consist of a direct contact heating but of a heat radiation.
  • the cooking plate and the cookware, especially their base plate must remain permanently flat and dimensionally stable so that a temperature control of the food is possible. If you want to use the hob as a grill, then flatness and dimensional stability are not mandatory. From the o. G. For reasons, only those materials are selected which can meet these requirements.
  • the surface finish and the choice of coating materials merely serve to fulfill the conditions mentioned above with regard to evenness and dimensional stability.
  • the heat source is therefore a radiant heater, as a heat sink, a light-impermeable heating plate, s. Fig. 1.
  • a heating element consists of a heating plate (1), which consists of a material which is not permeable to IR or otherwise denoted by a material which is not light-transmissive.
  • the heating plate is warmed up by IR radiant energy, which the heat source (2) emits.
  • the heat source (2) usually consists of a heating coil, a heating tape or a halogen lamp, which is preferably integrated in a heat insulation (3) so as to experience a mechanical stability.
  • An insulating ring (4) serves as a thermal wall (to prevent the heat flow to the outside) and as a further measure to increase the mechanical stability. All components are housed in a holding plate (5). This does not necessarily have to be made of steel, other materials such as plastics can also be used because the outside wall temperatures of the thermal insulation (3) or the insulating ring (4) will not be excessively warm / hot.
  • the back of the heating element is thermally insulated to avoid unnecessary heating of the heating element or its surroundings and to increase the energy efficiency of the system.
  • the radiation power follows the radiation law (Kirchhof law) and is known to be defined by the fourth power of the temperature.
  • Such radiant heaters used as cooking plates resp. Cooking zones or so-called cooking zones are produced millions of times and used only in conjunction with glass ceramics.
  • the heat source (2) resp. the radiant heat source be it as conventional radiant heating (steel wire or heating spiral or so-called Quick Light (steel strip, or heating strip) or halogen spotlight or a combination of both is absolutely standard.
  • Ceramaspeed / UK, E.G.O / BRD u.e.a., are among the world's leading manufacturers of radiant heaters for the ceramic hobs.
  • heating element in the case of use as a hotplate with the name hotplate is the same. For this reason, from this point only the name hot plate is used.
  • the amount of heat absorbed by the hotplate to be heated depends on the IR absorbency of the selected plate material. As a rule, good heat conducting materials should be chosen. Their surfaces should be able to absorb radiation well. Materials that are also characterized by a high heat penetration coefficient are also beneficial.
  • thermoindicated bending stresses that have occurred do not deform the flat hotplate. Less important is the reason why they do not deform. Because of low thermoindicated bending stress or because of high bending stress of the hotplate material or because of low residual stresses in the hotplate material. Also insignificant is the origin of the material hardness. Some materials have sufficient hardness, for example, hard or tempered low alloy steels, composites such as MMC (AISiC, CuSiC), etc. Others, such as aluminum and copper alloys, must be coated with a hard coat.
  • hotplate materials should be coated for some reason (food compatibility, corrosion, oxidation, visual appearance, etc.).
  • Various layer materials are available for this purpose, such as DLC, Cr-Ni, TiC, TiN, etc. etc.
  • a range of layer materials that are used here in Hessen are state-of-the-art and should therefore not be given more prominence here , Temperature control of a hotplate
  • Fig. 2 shows an example of a temperature control of a hotplate again.
  • a temperature-controlled controller (7) preferably electronically controlled, is used to implement the measured values and to specify or maintain the setpoints. The control is usually done mechanically, by push button or toggle on the one hand or - as many times done - touchless (touch control).
  • a signal line (6.1) sends the measured values to the controller.
  • the controller (7) can be positioned in the immediate vicinity of the cooking plate (1).
  • the signal line (6.1) can be shortened very much. In particular, where not so great demands are placed on the temperature accuracy, other types of controllers can be used, for. B. so-called.
  • Thermo-mechanical temperature controller or limiter can be used, for. B. so-called.
  • a temperature sensor (6) initially serves once to detect the temperature of the cooking plate (1).
  • a hotplate can also have several T-probes. Temperature detection is necessary to comply with legal standards. Finally, the maximum temperature must not destroy the hotplate (1) resp. lead to accidents as a result of overheating.
  • the hotplate serves as a source of heat for heating cookware by contact or allows cooking, frying and grilling, the knowledge about the cooking, roasting and grill food must be guaranteed.
  • the temperature detection is primarily the control of the cooking or roasting process.
  • the maximum temperature is preferably limited to 175 0 C. This is not a mandatory limitation on the cooking system, but rather an empirical value gained from an infinite variety of practical cooking experiments.
  • the cooking plate according to the proposed invention can be used both individually and as an integrated hob, consisting of several individual hotplates.
  • a single hotplate speak hotplate module you can in a countertop stone, stainless steel or in one of the many high temperature resistant plastics, preferably thermosets, integrate.
  • High-tech ceramics such as a densely sintered silicon nitride
  • MMC (AISiC, et al.)
  • All proposed materials should have sufficiently hard surfaces. Some of them are included as base material (silicon nitride, low alloy steels, AISiC, composites), others must be coated with hard materials (K-55). The coating of the surface is also for other reasons, so to avoid corrosion and oxidation. And last but not least, the coating materials are optically selected. The eye buys known with.

Abstract

The invention relates to a radiation-heated hotplate which is made of a dimensionally stable, flat, non IR-permeable material which is heated by a radiation heating body. To date, all radiation heating bodies are exclusively used in conjunction with glass ceramics. They are constructed for that reason. The inventive method also enables hotplates, which are not made of a IR-permeable material, to be heated by means of a radiation heating system. All materials used for constructing a hotplate must have characteristics ensuring excellent dimensional stability when used as a flat hotplate. The hardness and the visual aspect of the surfaces of the hotplate do not contain the necessary characteristics of the hotplate but are still greatly welcomed. The inventive hotplate is only advantageous when it is used in conjunction with a special cooking utensil (see description). Only then can optimum results, such as lower energy requirement, lower temperatures and precise temperature-guided controls, be obtained. In order to obtain all of said advantageous characteristics, the hotplate must be in permanent contact with the base of the cooking utensil and on the entire surface thereof.

Description

Ebenes strahlungsbeheiztes Heizelement Even radiation-heated heating element
Unter der Bezeichnung „ebenes strahlungsbeheiztes Heizelement" versteht man eine formstabile, ebene, aus nicht IR-durchlässigem Werkstoff gebaute Heizplatte, welche mit einem Strahlungsheizkörper beheizt wird. Sie wird vorzugsweise als eine Kochplatte eingesetzt. Grundsätzlich aber auch überall dort, wo ein optimaler Wärmetransport zwischen der Wärmequelle (Heizplatte) und der Wärmesenke (mit einem permanenten, vollflächigen Kontakt) angestrebt wird.The term "planar radiant-heated heating element" is understood to mean a dimensionally stable, flat heating plate which is not made of IR-permeable material and which is heated by a radiant heater.It is preferably used as a hotplate, but in principle wherever an optimum heat transfer between the heat source (heating plate) and the heat sink (with a permanent, full-surface contact) is sought.
Allgemeines zum Thema KochplattenbeheizungGeneral information on the topic of cooking plate heating
Auf dem Markt befinden sich verschiedene Kochplatten. Sie unterscheiden sich untereinander entweder in der Ausführung, dem Material oder in ihrer Beheizungsart. So zum Beispiel kennt man eine Massenkochplatte, welche in der Regel aus Gusseisen besteht. Beheizt wird eine solche Platte mit einer Rohrspirale, welche mit der Gusseisenplatte fest verbunden ist. Man verwendet auch Stahl oder Edelstahl als Kochplattenmaterial. Die Beheizung beider Systeme ist im physikalischen Sinne die gleiche: indirekte Kontaktheizung. Mit Stahlplatten kann man sogar einen Grill realisieren. Ob solche Wärmequellen mehr zum Kochen oder mehr zum Grillen verwendet werden, lässt sich nicht eindeutig definieren. Eines aber steht fest: eine Massenkochplatte aus Gusseisen wird in der Regel nicht als eine Grillplatte verwendet.There are various hotplates on the market. They differ among themselves either in the design, the material or in their type of heating. For example, you know a mass cooking plate, which is usually made of cast iron. Such a plate is heated by a tube spiral, which is firmly connected to the cast iron plate. It also uses steel or stainless steel as cooking plate material. The heating of both systems is the same in the physical sense: indirect contact heating. With steel plates you can even realize a barbecue. Whether such heat sources are used more for cooking or more for grilling can not be clearly defined. But one thing is certain: a cast iron mass cooking plate is not usually used as a grill plate.
Die Glaskeramik, welche sich in den letzten 10 Jahren eindeutig als meist verwendete Kochstelle erwiesen hat, kann man schwer als eine Kochplatte bezeichnen. Trotzdem wird sie als eine solche definiert, mindestens im Sinne ihrer Funktionalität. Eine sog. Kochplatte aus Glaskeramik ist primär keine Wärmequelle, sondern ein mechanischer Träger des Kochgeschirrs. Da sie infrarote Strahlen weitgehend durchlässt, wird das von ihr getragene Kochgeschirr mehrheitlich durch Strahlung beheizt. Diese Technologie bezeichnet man als Strahlungsheizung. Als Folge der Absorption der Strahlungsenergie wird die Glaskeramik-Kochstelle „-platte" sehr heiss. In der Regel werden Ihre Oberflächentemperaturen unter 570 0C gehalten. Bei den Massenkochplatten werden sie auf einem etwas niedrigeren Temperaturniveau gehalten, oft aber um 500 °C.The glass ceramic, which has proven in the last 10 years clearly as the most commonly used cooking, can be difficult to call a hotplate. Nevertheless, it is defined as such, at least in the sense of its functionality. A so-called hotplate made of glass ceramic is primarily no heat source, but a mechanical carrier of the cookware. Because it largely transmits infrared rays, the cookware it carries is mostly heated by radiation. This technology is called radiant heating. As a result of absorption of the radiation energy, the glass ceramic hob is "plate" very hot. Usually, your surface temperatures be kept below 570 0 C. The mass hotplates they are kept at a slightly lower temperature level, but often around 500 ° C.
Wärmetechnisch bestehen zwischen den genannten Ausführungen von Kochplatten gewaltige Unterschiede. Eine Massenkochplatte bzw. eine Stahlkochplatte wird konvektiv beheizt, also durch einen physischen Kontakt. Die Wärmeübertragung erfolgt rein durch Wärmeleitung. Die in der Kochplatte entstandenen Temperaturunterschiede, welche infolge des Wärmetransports entstehen, erzeugen thermo- indizierte Spannungen, welche dann die Kochplatte deformieren. Eine Wölbung der Kochplatte ist daher unvermeidlich. Die Glaskeramik ist ziemlich eben und wölbt sich dank sehr geringer Ausdehnung nicht wesentlich. Obwohl die Wärme überwiegend per Strahlung zum Boden des Kochgeschirrs transportiert wird, weisen die Kochtöpfe mit formstabilen ebenen Böden (s. Patentanmeldung CH 00016/06) eine wesentlich geringere Temperatur der Glaskeramikoberfläche aus als bei der Verwendung konventionellen Kochgeschirrs. Damit ist nachgewiesen, dass ein nicht gerade vernachlässigbarer Teil der Wärmeübertragung zwischen dem Boden und der Glaskeramik per Kontakt (Wärmeleitung) stattfindet.Heat technology exist between the mentioned versions of hot plates huge differences. A mass hot plate or a steel hot plate is heated convectively, so by a physical contact. The heat transfer is purely by heat conduction. The differences in temperature that occur in the hotplate, which occur as a result of the heat transfer, create thermally induced stresses which then deform the hotplate. A curvature of the hotplate is therefore inevitable. The glass ceramic is fairly flat and does not bulge significantly thanks to its very small size. Although the heat is mainly transported by radiation to the bottom of the cookware, the cooking pots with dimensionally stable flat bottoms (see patent application CH 00016/06) have a significant Lower temperature of the glass ceramic surface than when using conventional cookware. This proves that a not exactly negligible part of the heat transfer between the floor and the glass ceramic takes place by contact (heat conduction).
Das Kochen mit Induktion ist mit dem Kochen auf einer Kochplatte aus wärme- transporttechnischen Gründen überhaupt nicht vergleichbar. Mit der Glaskeramik allerdings besteht eine kleine Gemeinsamkeit insofern, dass der grösste Teil der Wärme, die den Topfboden erwärmt, nicht per Kontakt zwischen dem Topfboden und dem Untergrund (Glaskeramik) erfolgt, sondern durch Strahlung bzw. Induktion. Im Falle der Induktion wird der Boden ausschliesslich induktiv beheizt, bei Glaskeramik treten gleichzeitig verschiedene Wärmetransportmechanismen auf.Induction cooking is not at all comparable to cooking on a hotplate for heat transfer reasons. With the glass ceramic, however, there is a small similarity in that the majority of the heat that heats the bottom of the pot, not by contact between the bottom of the pot and the substrate (glass ceramic), but by radiation or induction. In the case of induction, the floor is exclusively heated inductively, in glass ceramic occur simultaneously at different heat transport mechanisms.
In der Regel wird die Strahlungsheizung nur und ausschliesslich in Verbindung mit der Glaskeramik empfohlen. Den Erfindern ist nicht bekannt, dass eine Kombination aus Strahlungsheizung und nicht glasverwandten Materialien als Kochstellen eingesetzt wird. Die Beheizung einer metallischen Kochplatte erfolgte bis dato ausschliesslich durch eine Kontaktheizung wie Rohrheizspiralen usw.As a rule, radiant heating is recommended only and exclusively in conjunction with the glass ceramic. The inventors are not aware that a combination of radiant heating and non-glass related materials is used as cooking surfaces. The heating of a metallic hotplate has hitherto been carried out exclusively by a contact heating such as tubular heating coils, etc.
Vorliegende Erfindung stellt eine Lösung dar mit dem Ziel, eine nicht glasverwandte Kochplatte mit der Strahlungsbeheizung zu erwärmen.The present invention provides a solution with the aim of heating a non-glass-related hotplate with radiant heating.
Grundsätzliches zum Thema TemperaturregelungBasics about temperature control
Eine gewaltige Mehrheit Kochsysteme, welche bis dato im Einsatz sind, haben keine Temperaturregelung. Es gibt Systeme, die ein solche besitzen, allerdings sind sie nur bedingt einsetzbar und zudem noch recht ungenau. Ein Vorstoss in Richtung Kontrolle der Koch- und Bratguttemperatur wurde mit EP 0783830 in Verbindung mit EP 0802756 getan. Es wurde gezeigt, dass eine recht genaue Temperaturregelung von Kochplatten resp. des Kochgutes möglich ist.A huge majority of cooking systems that are in use to date have no temperature control. There are systems that have such, but they are only limited use and also still quite inaccurate. An attempt to control the cooking and frying temperature was made with EP 0783830 in connection with EP 0802756. It has been shown that a fairly accurate temperature control of hotplates resp. of the food is possible.
Mit CH 00016/06 wird gezeigt, dass eine weitere, gleich gute Temperaturregelung auch möglich ist.With CH 00016/06 it is shown that a further, equally good temperature control is also possible.
Beide o. g. Erfindungen haben gemeinsam, dass sie die gleiche Art der Kochplattenheizung, nämlich eine direkte Kontaktheizunq der Kochplatte und eine formstabile, ebene Topfbodenkonstruktion aufweisen. Nur unter der Bedingung, dass sowohl die Kochplatte als auch der Topfboden eine hohe Ebenheit und Formstabilität garantieren können, ist es möglich, eine gradgenaue Temperaturregelung des Koch- bzw. Bratgutes zu erzielen.Both o. G. Inventions have in common that they have the same type of hotplate heating, namely a direct Kontaktheizunq the hotplate and a dimensionally stable, flat pan bottom construction. Only under the condition that both the cooking plate and the pot bottom can guarantee a high level of flatness and dimensional stability, it is possible to achieve a degree of temperature control of the cooking or roasting.
Es trifft zu, dass die Glaskeramik, ungeachtet dessen, ob sie in Verbindung mit Strahlungsbeheizung oder magnetischer Induktion eingesetzt wird, grundsätzlich keine ebenen, formstabilen Topfböden benötigt. Auch dann, wenn man solche Böden verwenden würde, kann damit eine brauchbare Temperaturregelung nicht erreicht werden. Alle Versuche in dieser Richtung sind noch weit davon entfernt, einiger- massen verwertbare Resultate zu garantieren. Bis dato gilt dies sowohl für die Strahlungsbeheizung als auch für die magnetische Induktion. Beschreibung der ErfindungIt is true that the glass-ceramic, regardless of whether it is used in conjunction with radiation heating or magnetic induction, basically does not require planar, dimensionally stable pot bottoms. Even if one would use such floors, so that a useful temperature control can not be achieved. All attempts in this direction are still far from guaranteeing reasonably usable results. To date, this applies both to the radiation heating and for the magnetic induction. Description of the invention
Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention
Um jegliche Missverständnisse auszuschliessen sei gesagt, dass die vorgeschlagene Erfindung nur dann zu sinnvollen Ergebnissen führt, wenn als Wärmesenke eine Topfbodenkonstruktion gemäss EP 0802756 bzw. CH 00016/06 verwendet wird. Die Verwendung des konventionellen Kochgeschirrs (mit Bodeneinzug!) führt nicht zu den gewünschten Ergebnissen. Der wesentliche Unterschied zwischen der vorgeschlagenen Erfindung und den zuvor genannten Lösungen liegt darin, dass hier die Wärmequelle nicht aus einer direkten Kontaktheizung sondern aus einer Wärmestrahlung besteht. Die Kochplatte und das Kochgeschirr, insbesondere ihre Bodenplatte, müssen permanent eben und formstabil bleiben damit eine Temperaturregelung des Kochgutes möglich wird. Wenn man die Kochplatte als einen Grill verwenden will, dann sind Ebenheit und Formstabilität nicht zwingend vorgeschrieben. Aus den o. g. Gründen werden nur solche Materialien gewählt, welche diesen Forderungen nachkommen können. Die Oberflächenbeschaffenheit und die Wahl von Beschichtungsmaterialien dienen lediglich der Erfüllung der zuvor genannten Bedingungen hinsichtlich Ebenheit und Formstabilität.In order to exclude any misunderstandings, it should be said that the proposed invention leads to meaningful results only when a cup base construction according to EP 0802756 or CH 00016/06 is used as the heat sink. The use of conventional cookware (with Bodeneinzug!) Does not lead to the desired results. The main difference between the proposed invention and the aforementioned solutions is that here the heat source does not consist of a direct contact heating but of a heat radiation. The cooking plate and the cookware, especially their base plate, must remain permanently flat and dimensionally stable so that a temperature control of the food is possible. If you want to use the hob as a grill, then flatness and dimensional stability are not mandatory. From the o. G. For reasons, only those materials are selected which can meet these requirements. The surface finish and the choice of coating materials merely serve to fulfill the conditions mentioned above with regard to evenness and dimensional stability.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Als Wärmequelle dient also eine Strahlungsheizung, als Wärmesenke eine Licht undurchlässige Heizplatte, s. Fig. 1.The heat source is therefore a radiant heater, as a heat sink, a light-impermeable heating plate, s. Fig. 1.
Gemäss Fig. 1 besteht ein Heizelement aus einer Heizplatte (1), welche aus einem nicht IR-durchlässigen oder anders bezeichnet einem nicht Licht durchlässigen Werkstoff. Die Heizplatte wird durch IR-Strahlungsenergie, welche die Wärmequelle (2) aussendet, aufgewärmt. Die Wärmequelle (2) besteht gewöhnlich aus einem Heizwendel, einem Heizband oder einer Halogenlampe, welche vorzugsweise in eine Wärmedämmung (3) integriert ist, um so eine mechanische Stabilität zu erfahren. Ein Isolierring (4) dient gleichzeitig als Wärmewand (um den Wärmefluss nach Aussen zu verhindern) und als weitere Massnahme zur Erhöhung der mechanischen Stabilität. Alle Komponenten werden in einem Halteblech (5) untergebracht. Dieses muss nicht unbedingt aus Stahl sein, andere Werkstoffe wie Kunststoffe können ebenfalls verwendet werden, weil die Aussenwandtemperaturen der Wärmedämmung (3) bzw. des Isolierringes (4) nicht übermässig warm/heiss sein werden.According to FIG. 1, a heating element consists of a heating plate (1), which consists of a material which is not permeable to IR or otherwise denoted by a material which is not light-transmissive. The heating plate is warmed up by IR radiant energy, which the heat source (2) emits. The heat source (2) usually consists of a heating coil, a heating tape or a halogen lamp, which is preferably integrated in a heat insulation (3) so as to experience a mechanical stability. An insulating ring (4) serves as a thermal wall (to prevent the heat flow to the outside) and as a further measure to increase the mechanical stability. All components are housed in a holding plate (5). This does not necessarily have to be made of steel, other materials such as plastics can also be used because the outside wall temperatures of the thermal insulation (3) or the insulating ring (4) will not be excessively warm / hot.
Die Rückseite des Heizelements ist thermisch isoliert, um einerseits die unnötige Erwärmung des Heizelements bzw. seiner Umgebung zu vermeiden und andererseits die Energieeffizienz des Systems zu erhöhen. Die Strahlungsleistung folgt dem Strahlungsgesetz (Kirchhofgesetz) und ist bekanntlich mit der vierten Potenz der Temperatur definiert. Solche Strahlungsheizungen, eingesetzt als Kochplatten resp. Kochstellen oder sog. Kochzonen werden millionenfach produziert und nur in Verbindung mit Glaskeramik eingesetzt. Die Wärmequelle (2) resp. die Strahlungsheizquelle, sei es als konventionelle Strahlungsheizung (Stahldraht resp. Heiz- wendel bzw. sog. Quick Light (Stahlband, resp. Heizband) oder Halogenstrahler oder eine Kombination von beiden ist absolut als Standardware zu bezeichnen.The back of the heating element is thermally insulated to avoid unnecessary heating of the heating element or its surroundings and to increase the energy efficiency of the system. The radiation power follows the radiation law (Kirchhof law) and is known to be defined by the fourth power of the temperature. Such radiant heaters, used as cooking plates resp. Cooking zones or so-called cooking zones are produced millions of times and used only in conjunction with glass ceramics. The heat source (2) resp. the radiant heat source, be it as conventional radiant heating (steel wire or heating spiral or so-called Quick Light (steel strip, or heating strip) or halogen spotlight or a combination of both is absolutely standard.
Zu den weltweit führenden Herstellern von Strahlungsheizungen für die glaskeramischen Kochfelder gehören Ceramaspeed/UK, E. G. O/BRD u.e.a.Ceramaspeed / UK, E.G.O / BRD u.e.a., are among the world's leading manufacturers of radiant heaters for the ceramic hobs.
Vermerk: Grundsätzlich ist die Bezeichnung Heizelement im Falle des Einsatzes als Kochplatte mit der Bezeichnung Kochplatte gleich zu setzen. Aus diesem Grund wird ab dieser Stelle nur noch die Bezeichnung Kochplatte verwendet.Note: Basically, the term heating element in the case of use as a hotplate with the name hotplate is the same. For this reason, from this point only the name hot plate is used.
Die von der zu beheizenden Kochplatte aufgenommene Wärmemenge hängt von dem IR-Absorptionsvermögen des gewählten Plattenmaterials ab. In der Regel sollten gut Wärme leitende Materialien gewählt werden. Ihre Oberflächen sollten Strahlung gut absorbieren können. Materialien, die sich zudem durch einen hohen Wärmeeindringungskoeffizienten auszeichnen, sind ebenfalls von Vorteil.The amount of heat absorbed by the hotplate to be heated depends on the IR absorbency of the selected plate material. As a rule, good heat conducting materials should be chosen. Their surfaces should be able to absorb radiation well. Materials that are also characterized by a high heat penetration coefficient are also beneficial.
Aus mechanischer und wärmetechnischer Sicht sollten nur solche Kochplatten- Materialien gewählt werden, welche sich weder während der Aufwärmung noch während der Abkühlung wölben. Sie müssen während ihres Einsatzes stets eben bleiben. Weder eine thermoindizierte Biegespannung noch eine ungleichmässige Aufwärmung resp. Abkühlung, z. B. hervorgerufen durch eine schlechte Positionierung des Kochgeschirrs, darf die Kochplattenverformung hervorrufen.From a mechanical and thermal point of view, only those cooking plate materials should be selected which do not buckle during heating or during cooling. They must always remain flat during their mission. Neither a thermoindicated bending stress nor an uneven warming resp. Cooling, z. B. caused by poor positioning of the cookware, may cause the hotplate deformation.
Verliert die Kochplatte ihre Ebenheit sprich ihre Formstabilität, führt das zum Verlust vieler Vorteile die ein Kochsystem, welcher auf die erfindungsgemässe Kochplatte zurückgreift, aufweist. Geringer Energieverbrauch, niedrige Temperaturen, und die gradgenaue Temperaturregelung können nicht mehr gewährleistet werden.If the cooking plate loses its flatness, that is to say its dimensional stability, this leads to the loss of many advantages which a cooking system, which uses the cooking plate according to the invention, has. Low energy consumption, low temperatures, and the exact temperature control can no longer be guaranteed.
Aus o. g. Gründen werden vorzugsweise Materialien mit guter Wärmeleitung, hoher Biegefestigkeit, geringer Ausdehnung und ausreichender Härte empfohlen. Dabei ist es unbedeutend, ob es sich um Metalle wie geeignete Stähle, Kupfer- und Aluminiumlegierungen oder Verbundwerkstoffe handelt. Wichtig ist allein, dass die aufgetretenen thermoindizierten Biegespannungen die ebene Kochplatte nicht verformen. Weniger wichtig ist der Grund, weshalb sie nicht verformen. Wegen geringer thermoindizierter Biegespannung oder wegen hoher Biegespannung des Kochplattenmaterials oder wegen geringer Eigenspannungen im Kochplattenmaterial. Ebenfalls unbedeutend ist die Herkunft der Materialhärte. Manche Materialien besitzen eine ausreichende Härte, beispielsweise harte oder vergütete niedrig legierte Stähle, Verbundwerkstoffe wie MMC (AISiC, CuSiC) usw. Andere, wie Aluminium- und Kupferlegierungen, müssen mit einer harten Schicht überzogen werden.From o. G. For reasons, preferably materials with good heat conduction, high flexural strength, low expansion and sufficient hardness are recommended. It is irrelevant whether they are metals such as suitable steels, copper and aluminum alloys or composite materials. It is only important that the thermoindicated bending stresses that have occurred do not deform the flat hotplate. Less important is the reason why they do not deform. Because of low thermoindicated bending stress or because of high bending stress of the hotplate material or because of low residual stresses in the hotplate material. Also insignificant is the origin of the material hardness. Some materials have sufficient hardness, for example, hard or tempered low alloy steels, composites such as MMC (AISiC, CuSiC), etc. Others, such as aluminum and copper alloys, must be coated with a hard coat.
Grundsätzlich sollten alle Kochplattenmaterialien aus diesem oder jenem Grund (Lebensmittelverträglichkeit, Korrosion, Oxydation, optisches Aussehen usw.) beschichtet werden. Dazu stehen verschiedene Schichtmaterialien zur Verfügung, wie zum Beispiel DLC, Cr-Ni, TiC, TiN, usw. usw. Eine Palette Schichtmaterialien, die sich hier einsetzen Hessen, zählt zum Stand der Technik und sollte daher an dieser Stelle keine grossere Bedeutung eingeräumt werden. Temperaturregelung einer KochplatteIn principle, all hotplate materials should be coated for some reason (food compatibility, corrosion, oxidation, visual appearance, etc.). Various layer materials are available for this purpose, such as DLC, Cr-Ni, TiC, TiN, etc. etc. A range of layer materials that are used here in Hessen are state-of-the-art and should therefore not be given more prominence here , Temperature control of a hotplate
Fig. 2 gibt ein Beispiel für eine Temperaturregelung einer Kochplatte wieder.Fig. 2 shows an example of a temperature control of a hotplate again.
Zur Temperaturerfassung der Kochplatte (1) können verschiedene Temperaturfühler (6) wie Pt-100, Pt-1000 oder Thermoelemente usw. verwendet werden. Sie sind sehr zuverlässig und bereits millionenfach erfolgreich eingesetzt. Zur Umsetzung der Messwerte und zur Vorgabe bzw. Einhaltung der Sollwerte dient ein temperaturgeführter Regler (7), vorzugsweise elektronisch gesteuert. Die Ansteuerung erfolgt üblicherweise mechanisch, per Druckknopf oder Knebel einerseits oder - wie vielfach geschehen - berührungslos (touch control). Eine Signalleitung (6.1) leitet die Messwerte zum Regler. Grundsätzlich kann der Regler (7) in unmittelbarer Nähe der Kochplatte (1) positioniert werden. Die Signalleitung (6.1) kann dabei sehr verkürzt werden. Insbesondere dort, wo nicht so grosse Anforderungen an die Temperaturgenauigkeit gestellt werden, können auch andere Reglertypen verwendet werden, z. B. sog. thermomechanische Temperaturregler bzw. -begrenzer.For temperature detection of the hotplate (1) different temperature sensors (6) such as Pt-100, Pt-1000 or thermocouples, etc. can be used. They are very reliable and have already been used successfully millions of times. A temperature-controlled controller (7), preferably electronically controlled, is used to implement the measured values and to specify or maintain the setpoints. The control is usually done mechanically, by push button or toggle on the one hand or - as many times done - touchless (touch control). A signal line (6.1) sends the measured values to the controller. In principle, the controller (7) can be positioned in the immediate vicinity of the cooking plate (1). The signal line (6.1) can be shortened very much. In particular, where not so great demands are placed on the temperature accuracy, other types of controllers can be used, for. B. so-called. Thermo-mechanical temperature controller or limiter.
Ein Temperaturfühler (6) dient zunächst einmal dazu, die Temperatur der Kochplatte (1 ) zu erfassen. Eine Kochplatte kann auch mehrere T-Fühler besitzen. Die Temperaturerfassung ist notwendig, um die gesetzlichen Normen einzuhalten. Schliesslich darf die maximale Temperatur nicht zu einem Zerstören der Kochplatte (1 ) resp. zu Unfällen infolge ihrer Überhitzung führen.A temperature sensor (6) initially serves once to detect the temperature of the cooking plate (1). A hotplate can also have several T-probes. Temperature detection is necessary to comply with legal standards. Finally, the maximum temperature must not destroy the hotplate (1) resp. lead to accidents as a result of overheating.
Da die Kochplatte als Wärmequelle zur Aufwärmung von Kochgeschirr durch Kontakt dient bzw. das Kochen, Braten und Grillen ermöglicht, muss die Kenntnis über das Koch-, Brat-, und Grillgut gewährleistet sein. In Sinne einer gesunden Nahrungsaufbereitung dient die Temperaturerfassung primär der Regelung des Koch- bzw. Bratprozesses.Since the hotplate serves as a source of heat for heating cookware by contact or allows cooking, frying and grilling, the knowledge about the cooking, roasting and grill food must be guaranteed. In terms of a healthy food preparation, the temperature detection is primarily the control of the cooking or roasting process.
Wenn man die Kochplatte als einen Grill verwenden will, dann sind Ebenheit und Formstabilität nicht zwingend vorgeschrieben.If you want to use the hob as a grill, then flatness and dimensional stability are not mandatory.
Im Sinne einer Beeinflussung der Acrylamid-Entstehung in stärkehaltiger Nahrung wie Kartoffeln usw. wird die maximale Temperatur vorzugsweise auf 175 0C begrenzt. Das ist keine zwingende Begrenzung betreffend dem Kochsystem, sondern vielmehr ein Erfahrungswert, gewonnen anhand einer unendlichen Vielzahl praktischer Kochversuche.In order to influence the acrylamide formation in starchy foods such as potatoes, etc., the maximum temperature is preferably limited to 175 0 C. This is not a mandatory limitation on the cooking system, but rather an empirical value gained from an infinite variety of practical cooking experiments.
Einsatzmöglichkeitenapplications
Die Kochplatte gemäss vorgeschlagener Erfindung kann man sowohl einzeln als auch als integriertes Kochfeld, bestehend aus mehreren Einzelkochplatten, einsetzen. Als Einzelkochplatte sprich Kochplattenmodul kann man sie in eine Arbeitsplatte aus Stein, Edelstahl oder in eine der vielen hochtemperaturbeständigen Kunststoffe, vorzugsweise Duroplaste, integrieren.The cooking plate according to the proposed invention can be used both individually and as an integrated hob, consisting of several individual hotplates. As a single hotplate speak hotplate module, you can in a countertop stone, stainless steel or in one of the many high temperature resistant plastics, preferably thermosets, integrate.
Will man ein Kochfeld fertigen, dann ergeben sich die gleichen Einbaubedingungen wie sie heute bei den konventionellen Kochfeldern herrschen. Bei dieser Lösung kann der Hersteller des Kochfeldes die gesamte Montage in seiner Produktionsstätte vollziehen, da der eigentliche Einbau in die Küchen-Arbeitsplatte durch den Küchenbauer oder eine Drittperson erfolgt.If you want to produce a hob, then there are the same installation conditions as they prevail today in conventional hobs. In this solution The manufacturer of the hob can perform the entire assembly in his production because the actual installation in the kitchen worktop by the kitchen builder or a third party takes place.
Als Arbeitsplatten-Material können sämtliche Materialien, welche im Einsatz sind, genommen werden. Die Temperatur des Kochplattenrandes liegt unterhalb 175°C. Bei Verwendung einer Küchen-Arbeitsplatte aus Holz oder holzähnlichen Materialien muss noch eine kleine Modifikation erfolgen, um den direkten Kontakt zwischen der Kochplatte und der Arbeitsplatte zu verhindern. Schlussendlich wird die Kochplatte bis zu 175 0C warm und dieses Temperaturniveau ist fürs Holz eindeutig zu hoch. Aus diesem Grund wird eine thermische „Wand" eingebaut. Ein Zwischenring aus einem temperaturbeständigen Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit ist zu empfehlen. Hochtemperaturbeständige Kunststoffe, insbesondere Duroplaste, sowie verschiedene Hartglase eignen sich dafür ebenfalls. Im Fall der Verwendung von Glas kann seine Lichtdurchlässigkeit von besonderem Nutzen sein. So z. B. kann man eine optische Signalisierung des Betriebszustandes bzw. der Kochplattentemperatur erreichen.As a countertop material, all materials that are in use, can be taken. The temperature of the cooking plate edge is below 175 ° C. When using a kitchen worktop made of wood or wood-like materials, a small modification must be made to prevent direct contact between the hotplate and the worktop. Finally, the hot plate is up to 175 0 C warm and this temperature level is clearly too high for the wood. For this reason, a thermal "wall" is built in. An intermediate ring made of a temperature-resistant material with low thermal conductivity is recommended.High-temperature resistant plastics, in particular thermosetting plastics, as well as various hard glasses are also suitable for this.When using glass, its light transmission can be of particular use Thus, for example, one can achieve an optical signaling of the operating state or of the cooking plate temperature.
Die Wahl des Kochplattenmaterials:The choice of hotplate material:
Als Material der Kochplatte (1 ) kommen verschiedene Werkstoffe in Frage. Vorzugsweise werden aberAs a material of the hotplate (1) different materials come into question. Preferably, however, will be
1. High-Tech-Keramik, wie ein dicht gesintertes Siliziumnitrid,1. High-tech ceramics, such as a densely sintered silicon nitride,
2. Niedrig legierter Stahl (1.2067, 1.8159, 1.7225, 1.2311 , 1.xxxx u.e.a)2. Low alloy steel (1.2067, 1.8159, 1.7225, 1.2311, 1.xxxx u.e.a)
3. Niedrig legiertes Kupfer (K-55 u. e. a.)3. Low alloyed copper (K-55 and others)
4. Intermetallische Phasen (MoSi2 u. e. a.)4. Intermetallic phases (MoSi2 and e.a.)
5. MMC (AISiC, u. e. a.)5. MMC (AISiC, et al.)
6. andere (geeignete) Compound-Werkstoffe keramischer und/oder metallischer Herkunft6. other (suitable) compound materials of ceramic and / or metallic origin
7. Verbundwerkstoffe (SGL-Materialien, etc.) eingesetzt.7. Composite materials (SGL materials, etc.) used.
Alle vorgeschlagenen Werkstoffe sollten ausreichend harte Oberflächen besitzen. Einige bringen sie als Grundstoff mit (Siliziumnitrid, niedrig legierte Stähle, AISiC, Verbundwerkstoffe), andere müssen mit Hartstoffen beschichtet werden (K-55). Die Beschichtung der Oberfläche erfolgt auch aus anderen Gründen, so zur Vermeidung von Korrosion und Oxydation. Und nicht zuletzt werden die Beschichtungsmaterialien nach optischem Aussehen gewählt. Das Auge kauft bekanntlich mit. All proposed materials should have sufficiently hard surfaces. Some of them are included as base material (silicon nitride, low alloy steels, AISiC, composites), others must be coated with hard materials (K-55). The coating of the surface is also for other reasons, so to avoid corrosion and oxidation. And last but not least, the coating materials are optically selected. The eye buys known with.

Claims

Patentansprüche claims
1. Ebenes strahlungsbeheiztes Heizelement, gemäss Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer, aus einem nicht IR-durchlässigem Werkstoff gebildeten, Heizplatte (1) und einer Wärmequelle (2), welche durch Strahlung gekennzeichnet ist, besteht.1. A plane radiant-heated heating element, according to claim 1, characterized in that it consists of a, formed from a non-IR-permeable material, heating plate (1) and a heat source (2), which is characterized by radiation.
P.S.: weitere Patentansprüche werden zum späteren Zeitpunkt definiert. P.S .: further claims will be defined later.
EP07700492A 2006-01-17 2007-01-16 Flat radiation-heated heating element Withdrawn EP1980135A1 (en)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008008143B4 (en) 2008-02-08 2010-08-05 Eisfink Max Maier Gmbh & Co. Kg griller
RU2461083C2 (en) * 2009-11-05 2012-09-10 Юрий Александрович Чивель Absorption method of laser thermonuclear fusion energy, and device for its implementation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9113560U1 (en) * 1991-10-31 1992-01-09 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg, De
FR2706110B1 (en) * 1993-06-03 1995-07-13 Seb Sa Method and circuit for regulating heating elements.
DE29923905U1 (en) * 1999-12-09 2001-06-28 Hans Hoffmann Trocken-Und Lackierofen-Fabrik,Apparatebau Gmbh & Co Device for heating heating plates

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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