SE442062B - Elektrisk spis med temperaturvarningsorgan - Google Patents

Description

8200945-7 2 Ett annat förslag går ut på att tända en varningslampa direkt i beroende av den aktuella temperaturen för värmeelementet eller hållaren för värmeelementet. En sådan konstruktion nödvändiggör en långsam reaktionstid eftersom värmeelementet såsom helhet först måste uppnå en förutbestämd temperatur innan det temperaturkänsliga elementet aktiveras och kopplar in varningslampan. 'Av denna anledning har tillkommande värmeelement anord- nats för att reducera det temeperaturkönsliga elementets reaktionstid men ändå har dessa tillkommande värmeelement inte medgett att man erhåller tillräckligt noggrant gensvar på värmeytans temperatur. Ett särskilt problem gäller den' period som följer på den inledande reaktionstiden men innan värmeelementet såsom helhet uppnår en tillräckligt hög temperatur för att hålla varningslampan tänd, d.v.s. under perioden från ca 20 sekunder efter påslaget till ca fem minuter efter påslaget. Under denna period är det nödvändigt att varningslampan lyser ända upp till ca 20 minuter tills glaskeramikkokhällens temperatur sjunker under säker beröringstemperatur.

Om emellertid det tillkommande värmeelementets Uteffekt ökas i syfte att reducera den inlednande reaktionstiden förlängs även tidsperioden under vilken varningslampan är tänd vilket medför att varningslampan är tänd när kokhällen är kall vilket innebär den risken att användaren ignorerar varnings- lampan. _ Föreliggande uppfinning syftar till att åstadkomma ett varnings- organ som innefattar ett tillkommande värmeelement och som medger att en varningslampa tänds omedelbart men som släcker varningslampan så snart som värmeytans temperatur sjunker under en säker nivå.

Uppfinningen avser en elektrisk spis innefattande en värmeyta, en eller flera elektriska värmeelement anordnade på undersidan av värmeytan, en temperaturövervakningsanordning som är termiskt kopplad till åtminstone ett av värmeelementen och som innefattar dels en värmekänslig anordning och dels ett tillkommande elektriskt värmeelement för tillförsel av värme till den värmekänsliga anordningen, samt indikeringsorgan för indikering när den värmekänsliga anordningen befinner sig vid eller över en förutbestämd temperatur. Det utmärkande för uppfinningen är att den värmekänsliga anordningen innefattar en termistor och att en värmebuffert är förlagd mellan det tillkommande värmeelementet och termistorn.

Termistorn kan vara framställt av ett material med positiv temperaturkoefficient. Materialet har företrädesvis en resistans på ca 300 ohm vid 250 C och en omkopplingstemperatur (Tr) på ca 500 C. Värmebuffer- ten kan då i detta fall vara framställda av mjukt kolstål vars tjocklek är i huvudsak 0,8 mm. 17%. vu.. “__ 8200945-7 3 Alternativt kan termistorn vara framställd av ett material med negativtemperaturkoefficient. Detta material har företrädesvis en resistans pa ca 1200 ohm vid 250 C och ett B-värde pà ca 4000. Värmebufferten kan vara framställd av mjukt kolstâl vars tjocklek är ca 2,8 mm.

Varje värmeelement kan ha ett värmeledaiwde yttre kåpa i form av en metallskiva till vilken temperaturövervakningsanordningen är mekaniskt ansluten samt består i värmeöverförande förbindelse med. Ternperaturöver- vakningsanordningen kan vara förlagd i en anslutningsdosa som är monterad på rnetallskivan och är avsedd för anslutning av värmeelementet med en elkraftkälla. Alternativt kan temperaturöverxfakningsanordningen innefatta ett ihäligt cylindriskt hus som är förslutet vid den ena änden, varvid det tillkommande värmeelementet, värmebufferten och termistorn är monterade inuti huset. Huset kan vara framställt av ett keramiskt material och kan vara försett med tva motstaende, axiellt förlöpande slitsar genom vilka anslut- ningar till det tillkommande värmeelementet och till termistorn sträcker sig.

Ett gemensamt anslutningsdon är företrädesvis beläget mellan det tillkom- mande värmeelementet och termistorn, varvid detta gemensamma anslut- ningsdon tjänstgör såsom värmebufferten. Det tillkommande värmeelemen- tet, bufferten och termistorn hàlles fast inuti huset med hjälp av ett fjäderstalband, som sträcker sig över huset och är i ingrepp med ett par spar, som är utförda i en metallplatta, vilken är belägen över den övre änden av huset. Temperaturövervakningsanordningen är företrädesvis rnonterad på värmeelementet med hjälp av plattan.

Alternativt kan huset vara framställt av aluminium eller alumi- niumlegering, varvid det tillkommande värmeelementet, värmeoufferten och termistorn är monterade inuti huset medelst en härdbar komposition, t.ex. selikongummi.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är det till- kommande värmeelementet i huvudsak skivformat och har elektroder som är förlagda enbart på värmeelementets ena sida. Termistorn är i huvudsak skivformad och har elektroder som är förlagda pà termistorns ena sida.

Värmebufferten är framställd av elektriskt isolerande material. Elektroderna kan vara i form av aluminium eller aluminiumlegering som utfällts pa det tillkommande värmeelementet och termistorn. Värmebufferten kan vara framställdav ett ark av glimmer eller av en film av polyimidmaterial.

Temperaturövervakningsanordningens komponenter är företrädesvis fastsatta vid varandra genom inkapsling av komponenterna. Temperatur-övervaknings- anordningen kan vara förlagd i ett spår som är anordnat i värrneelementets 8 2 Û Û 9 4 5 - 7 4 botten. Späret formas företrädesvis genom att anordna en fördjupning i en ' metallskiva, som bildar en yttre kåpa för värmeelementet.

Det tillkommande värmeelementet kan vara framställt av ett material med positiv temperaturkoefficient. Materialet med den positiva temperaturkoefficienten kan ha en resistans från 500 till 2500 ohm vid 2:50 C och en omkopplingstemperatur (Tr) på åtminstone 1850 C. Företrädesvis har materialet en resistans på 1200 ohrm vid 250 C och en omkopplingstemperatur (Tr) pä ca 1050 C; _ Det tillkommande' värmeelementet är företrädesvis elektriskt anslutet parallellt över ett värmeelement som ingår i det värmeelement till vilket det nämnda tillkommande värmeelementet hör. Indikeringsorganet kan innefatta en urladdningslampa eller en lampa med glödtràd. i F öreträdesvis är värmeytan framställd av glaskeramik och varje elektriskt värmeelement är en stràlvärmeenhet.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka fig. l är en tvärsektionsvy genom en del av en utföringsform av-en elektrisk spis i-enlighet med föreliggande uppfin- ning, fig. 2 är en exploderad vy som i detalj och i förstorad skala visar en _ temperaturövervakníngsanordning, fig. 3 är ett kopplingsschema innehållande temperaturövervakningsanordningen, fig. 4 är en exploderad vy av en alterna- tiv utföringsform av en _temperaturövervakningsanordning, fig. 5 är en tvärsektionsvy av en annan utföringsform av temperaturövervakningsanord- ningen, fíg. 6 är en tvärsektionsvy visande den i fig. 5 visade temperaturöver- vakningsanordningen monterad i botten av en strålvärmeenhet som är anord- nad under -spisens kokhäll av glaskeramik och fig. 7 är ett diagram som visar tre kurvor, vilka representerar hur den' elektriska resistansen vid noll volt varierar för sådana anordningar som innehåller PTC- eller NTC-material av det slag som kan användas i den föreliggande uppfinningen.

Den i figurerna l och 2 visade elektriska spisen innefattar en kokhäll 2 av glaskeramik omedelbart under vilken det finns ett stràlvärmeele- ment 4. Strälvärmeelementet 4 innefattar en metallskâl 6 innehållande ett underlag 8 av ett material som är elektriskt isolerande och värmeisolerande.

Mot skålens sida 10 finns anordnat en runtomgäende vägg 12 av värmeisole- rande material. Underlaget 8 innefattar företrädesvis ett mikroporöst isole- rande material, t.e><. en blandning av silicaaerogel, opakiceringsmedel och, om så erfordras, en fiberarmering av aluminium eller aluminiumsilikat. Den runtomgaende väggen 12 innefattar företrädesvis keramiska fibrer. Två elektriska värmeelement 14 och 16 är förlagda i spår, som är upptagna i 8200945-7 5 underlaget 8. Värmeelementen är åtskilda fran varandra med en skiljevägg 18 av exempelvis keramiska fibrer. Varje värmeelement llz, 16 har formen av en plan spirallindad spole av blank tråd. Tvärs över det inre värrnealenieritet ll: sträcker sig ett överhettningsskydd 20 som kopplar ur båda värmeelementen om överhettning sken' _ Varje värmeelement 14 och 16 är separat strömmatat frân ej visade elektriska anslutningar. En relativt sett kastrull eller motsvarande kan uppvärmas enbart medelst värmeelementet lä emedan en relativt sett större kastrull eller motsvarande kan uppvärmas medelst båda värmeelernenten 14 och 16. Värmeelementet 14 är normalt på 1400 watt medan värrneelementet 16 är pá 800 watt. Varje spole är förankrad i underlaget B medelst ej visade klammer och är företrädesvis framställd av motstândsvärrnf-:tråd av järn- krom-aluminium. Överhettningsskyddet är av differential expansionstyp och inne- fattar ett kvartsrör som innehåller en metallstav. Differential expansion mellan röret och staven till följd av överhettning medför menövrering av en mekanisk omkopplare 26 som bryter båda "värmeelementen lá och 16 från effektkällan. Ett överhettningsskydd skulle kunna vara placerat invid varje värmeelement lä och 16 men man har funnit att det är fullt tillfredställande med ett överhettningsskydd över värmeelementet 14.

Strålvärmeelementet 4 har en avsats 28 mellan undersidan och sidan av metallskålen 6 för att underlätta värrneelementets rnonterlngi spisen, för att uppbära överhettningskyddet och för att hålla en temperatur» övervakningsanordning pà ett nedan närmare beskrivet sätt. Avsatsen kan vara försedd' med skruvhal som användes vid förankringen av värme- elementet.

Den runtomgäende väggen 12 och skiljeväggen 18 ligger an mot undersidan av kokhällen Z av glaskeramik. Värmeelementet bildar således pa ytan av kokhällen tva koncentriska värmezoner som uppvärms av värmeele- mentet 14 respektive värmeelementet 16. Värmeelementets 14 inverkan är således begränsad till ett centralt område som begränsas av underlaget och skiljeväggen och därigenom utesluts effektivt direkt värmeförbíndelse med en temperaturövervakningsanordning såvida inte att den senare är monterad pà värmeelementets undersida där det i allmänhet inte finns tillräckligt med utrymme.

Kokhällens 2 temperatur övervakas med en temperaturövervak- ningsanordning 30, vilken visas i detalj i fig. 2. Ternperaturövervakningsan- ordningen 30 innefattar ett i huvudsak cylindriskt hus 32 vars ena ände är 8200945-7 6 tillsluten. Huset kan t.ex. vara framställt av, keramikrnaterial. I huset upptagna öppningar 34 medger framdragning av anslutningar 36, 38 och 40 för ett tillkommande värmeelement 42 och för en temperaturkänslig anordning 44. Anslutningar 36, 738 och 40 består av bladmetallskivor försedda med radiella utskott, som sträcker sig genom öppningarna 34 och som är avsedda för anslutning till ej visade ledningar.

I den i fig. 2 visade utföringsformen är ett värmemagasin 46 förlagt mellan det tillkommande värmeelementet 42 och anslutningen 38.

Detta värmemagasin är t.ex. i form av en skiva av mjukt kolstål med en tjocklek på ca 2 mm. den temperaturkänsliga anordningen 44 omges dessutom av en ring 48 av elektriskt isolerande material, t.ex. keramik.

I Temperaturövervakningsanordningens koniponenter hälles pâ plats i huset 32 medelst en hatt 5D som är i ingrepp med en fördjupning anordnad i en platta 52. Hatten 50 är t.ex. av keramikmaterial. Huset 32 är förankrat i plattan 52 med ett fjäderstàlband 54, som sträcker' sig runt huset och är i ingrepp med ett par spar vilka är upptagna i plattan 52. Fjäderstâlbandets 54 ingrepp med plattan 52 trycker temperaturövervakningsanordningens kompo- nenter mot husets '32 tillslutna ände och häller komponenterna på plats.

Fjäderstàlbandet 54 vilar i ett spår som år upptaget i den utvändiga-ytan av huset 32. För fjäderstålbandets ändar är böjda för att hålla bandet i ingrepp med plattan 52. Plattan 52 skjuter ut från huset 32 för att bilda ett organ med vilket temperaturövervakningsanordning monteras pa värmeelementet (se figur l). Vidare är plattan försedd med en äs som tillförsäkrar riktig inställning av anordningen relativt värmeelementet. Temperaturövervak- ningsanordningen kan vara monterad på värmeelementet med hjälp av en skruv 56 som skruvas i ett av hålen i avsatsen 28.

I kopplingsschemat í figur 3 visas ett effektreglage 58 inom den med streckade linjer utförda rektangeln. Strâlvärmeelementet 4 är kopplat parallellt med effektreglaget och överhettningsskyddet 2,0 är kopplat i serie med strâlvärmeelementet. Temperaturövervakningsanordningens tillkom- mande värmeelement 42 är även kopplat parallellt över effektreglaget. När strâlvärmeelementet slås på anläggs således en spänning över det tillkom~ mande värmeelementet. I den visade utföringsforrnen innefattar det tillkom- mande värmeelementet ett material vars elektriska resistans ökar med temperaturen eller vars elektriska resistans ökar avsevärt vid en bestämd temperatur. Sådana material benämnes material med positiv temperatur- koefficient (PTC-material) och innefattar halvledarmaterial av n-typ, t.ex. dopad bariumtitanat, som är bariumtitanat (vilket normalt är isolerande) _.. _ 8200945-7 7 dopat med strontium. Detta material har en resistivitet, som sjunker när temperaturen ökar till ca 200° men 'som ökar snabbt när ternperaturen när denna nivå. Denna materialegenskap gör att det tillkommande värmeelemen- tet kan tjänstgöra även såsom en termostat som häller den temperaturkänsli- ga anordningens 44 temperatur pâ ca ZOÛÛC. Pâ detta sätt Lzan överhettning av ternperaturövervakningsanordningen undvikas på enkelt sätt samtidigt som man undviker att slösa med energi på grund av kontinuerlig; strömmatning genom det tillkommande värmeelementet. Ett särskilt lämpligt í-'TC-rnaterial har en resistans på 1200 ohm vid ZSÜC och en omkopplingsterrzoeratur (Tr) på ca IBSOC.

Värmet från det tillkommande värrneelementet överförs till den temperaturkänsliga anordningen 44 med hjälp av den geniensamma anslut- ningen 36. I den i figurerna 2 och 3 visade utföririgsforrnen är den tempera- turkänsliga anordningen en termistor framställd av PTC-fnaterial som har lägre omkcpplingstemperatur än det material som bildar det tillkommande värmeelementet. Ett lämpligt PTC-material har en resistans pâ ca }00 ohm vid 25°C och enomkopplingstemperatur (Tr) på ca SÛDC. Den temperatur- känsliga anordningen är parallellkopplad med en lampa 60 samt är ansluten till en spänningskälla som ständigt tillför spänning till parallellkombinationen.

Den gemensamma ansluten 36 bestämmer tidluckan mellan strömmatningen av det tillkommande värmeelementet och strömmatningen av lampan 60.

Tidsluckan mellan frânslagningen av strömmen till fler. tillkomrnaridr: värme- elementet och frånslagningen av strömmen till lampan är bestämd av värmemagasinet 46 i den situatíoen i vilken strälvärmeelementets lr kropp inte har blivit tillräckligt varm för att åstadkomma tändning av lampan 60.

Man har funnit att mjukt kolstal med en tjocklek pä ca 0,8 mm säkerställer att lampan 60 tänds efter ca 10 till 25 sekunder vilket motsvarar den tid som kokhällen 2 av glaskeramik behöver för att komma upp till en skadlig temperatur pa ca S0 till 60°C. Den gemensamma anslutningen 36 fungerar därför som en värmebuffert mellan det tillkommande värmeelementet och den temperaturkänsliga anordningen. Man har även funnit att ett värmemaga- sin som är framställt av mjukt kolstàl och som har en tjocklek på ca 2 mm säkerställer, i förening med de övriga komponenter i temperaturövervakningsanordningen, att lampan 60 förblir strömmatad tills temperaturen av kokhällen av glaskeramik sjunker till en säker beröringstem- peratur.

I Vid spisens drift när värmeelementet 14 är strömrfatat eller när bada värmeelementen 14 och 16 är strömmatade är även det tillkommande ggëfggaaessszrt~~a~~ 8200945-7 B värmeelementet 42 strömmatat och den temperaturkänsliga anordningens temperatur stiger under styrning från den gemensamma anslutningen 36. T-ill en början gär elektrisk strömzhuvudsakligen genom den ternperaturkärisliga anordningen 44 eftersom dennas resistans är låg rnen efterhand som denna anordnings temperatur stiger ökar dess resistans. Lampan 60 är vanligen en neonlampa eller en glödlampa. Används en neonlampa kommer en bestämd temperatur av den temperaturkänsliga anordningen 44 att bestämma när neonlampan tänds, dvs den temperatur som medför att spänningen över neonlampan överskrider lampans tändspänning; Lex. 180 V. Lampan kommer att förbli strömmatad så länge som spänningen ligger på eller överstiger brinnspänningen, t.exi 150 V. Används _en glödlampa kommer dess ljusstyrka at-t öka efterhand som spänningen stiger. Detta innebär den tillkommande fördelen att ljusstyrkan svarar mot kokhällens temperatur. Om sä befinnes nödvändigt kan i vardera fallet ett motstånd 62 anordnas för att skydda lampan 6D och/eller den. temperaturkänsliga anordningen 44.

Lika länge som värmeelementet 14, och i förekommande fall även värmeelementet 16, är strömmatat och ända till dess värmejämvikt uppstår kommer temperaturen av strålvärmeelementets kropp att öka medan det tillkommande värmeelementet 42 håller lampan 60 strömmatad. När emeller- tid vär-meelementet 14, och i förekommande fall även värmeelementet 16, slås av efter matlagningens slut kommer även det tillkommande värmeele- mentet 42 att kopplas ur; Den temperaturkänsliga anordningen kommer därvid att svalna men den hastighet med vilket den svalnar fördröjs tack vare det värme som finns kvar i temperaturövervakningsanordníngen, särskilt i värmemagasinet 46, samt även av värme som överförs från strålvärmeele- mentet 44 genom strålning och konvektion från metallskålen 6 och genom ledning utmed plattan 52. Värmeöverföring till den temperaturkänsliga anord- ningen 44 från värmemagasinet 46 styrs även denna gång av den gemensamma anslutningen 36. På detta sätt kan temperaturövervakningsanordningen 30 konstrueras så-att lampan 60 inte slocknar förrän kokhällens 2 temperatur sjunker under en säker nivå.

Tack vare strålvärmeelementets 14 förhållandevis hög värmeef- fekt i den beskrivna utföringsformen har man funnit att en enda temperatur- övervakningsanordning räcker för att övervaka kokhällens temperatur både när enbart värmeelementet 14 är strömmatat och när båda värmeelementen 14 och 16 samtidigt är strömmatade. Det bör emellertid noteras att strål- värmeelementets 4 utförande inte är begränsat till två koncentriska väinne- element utan att många andra alternativa konstruktioner kan användas. 8200945-7 9 Ehuru det inte framgår ur ritningarna kan temperaturöver- vakníngsanordningens komponenter vara anordnade i hus av aluminium eller aluminiumlegering och komponenterna kan hållas på plats i huset med hjälp av Lex. en silikongummikomposition. Förutom att erbjuda mekaniskt stöd för komponenterna erbjuder silikonqummi även elektrisk isolering och värmeiso- lering samt kanitjänstgöra såsom ett värmemagasin.

Temperaturövervakningsanordningen behöver inte vara fastsatt direkt pâ sidan av strälvärmeelementet utan kan, förutsatt att den är termiskt förbunden med ett eller flera av värmeelementen, vara monterad på vilken lämplig plats som helst inuti spisen.

Iflden i figur 4 visade utföringsforrnen innefattar den temperatur- känsliga anordningen 44 en termistor som är framställd av ett material med negativ temperaturkoefficient, t.ex. dopet järn, nickel eller koboltoxid. En sådan temperaturkänslig anordning kan vara ansluten i serie med en lampa 60, Lex. en_ glödlampa, varvid den ovan omnämnda progressivt ökande ljusstyrkan erhålles. Även i denna utföringsform kan ett skyddsmotstånd anordnas om detta skulle befinnas nödvändigt. I figur 4 lägger man märke till att lägena för det tillkommande värmeelementet 42 och värmernagasinet 46 är omkastade så att vârmemagasinet även fungerar såsom en kompletterande buffert för att styra värmeflödet till den temperaturkänsliga anordningen 44.

Ett lämpligt NTC~material har en resistans på l200-ohm vid 25°C och ett B~ värde pä ca 4000.

Vid strålvärmeelement för kokhällar av glaskeramik är det vanligt_ att de elektriska anslutningarna till värmeelementet eller till värmeelemen- ten görs med hjälp av en anslutningsdosa som är monterad på metallskålen.

Temperaturövervakningsanordningens komponenter kan då monteras i denna anslutningsdosa så att man erhåller ett integrerat aggregat. Detta minskar ytterligare utrymmesbehoven och det antal elektriska anslutningar som behöver göras och samtliga elektriska anslutningar kangöras pa samma ställe. Utnyttjas detta särdrag förenklas monteringen av hela stràlvärmeele- rnentet och dess anslutning till spisen vilket reducerar arbetskostnaderna.

I den i figurerna 5 och 6 visade utföringsformen är två elektroder 64, 66 utbildade pâ samma yta av det tillkommande värmeelementet 42, vilket är framställt av PTC-material. Tidigare har dessa PTC-element varit försedda med elektroder pa elementets motsatta sidoytor. Ledningarna 68, 70 är fastsatta vid elektroderna med hjälp av ett godtyckligt lämpligt organ som motstàr höga temperaturer. Lämpliga sätt att sätta fast ledningarna innefat- tar ultraljudsvetsning. Pa den motsatta ytan av det tillkommande värmeele- 8200945-7 10 mentet 42 finns anordnat ett skikt 72 av isolerande material, t.ex. ett skikt av glimmar eller en polyimidfilm. Isoleringsmateríalet skiljer det tillkomman- de värmeelementet 42 från den temperaturkänsliga anordningen och tjänstgör även såsom en värmebuffert mellan de två komponenterna för att styra värmeflödet från det tillkommande värmeelementet till den ternperaturkäns- liga anordningen på det ovan beskrivna sättet. Den temperaturkänsliga anordningen är en termistor, som kan vara framställd av ett PTC-material som är likartat det material som används i 'den i figurerna 2 och 3 beskrivna utföringsformen eller av ett NTC-material som är likartat det som används i utföringsformen enligt figur 4. Det inses att den i figur 5 visade elektriska kretsen är avsedd för ett NTC-material men att fackmannen lätt inser hur en lämplig krets för ett PTC-material skall se ut, i synnerhet om ledning hämtas från figur 3. Pa samma sätt som med det tillkommande värmeelementet 42 är den ternperaturkänsliga anordningen 44 försedd med två elektroder 74, 76 anordnade på samma yta av anordningen. Ledningar 78, 80 är fastsatta vid elektroderna 74, 76, t.ex. på samma sätt som vid elektroderna 64, 66.

Samtliga elektroder 64, 66, 74, 76' kan vara av t.ex. aluminium eller alurniniumlegering utfälld pâ ytan av det tillkommande värmeelernentet respektive den temperaturkänsliga anordningen.

Temperaturövervakningsanordnings komponenter är fastsatta vid varandra t.ex. genom att komponenterna kapslas in i ett lämpligt material 82 som motstår hög temperatur, t.ex. ett rnaterial på silikonbas, ett inaterial på polyimidbas, eller ett bindemedel på keramikbas.

Med den i figur 5 visade konstruktionen är det möjligt att reducera' den totala tjockleken av temperaturövervakningsanordningen med åtskilliga millimetrar och det är även möjligt att förlägga anordningen i det undre partiet av strålvärmeelementet, något som inte är möjligt att göra om konventionella elektrodarrangemang används.

Figur 6 visar temperaturövervaknihgsanordningen 30 monterad i botten på strålvärmeelementet 4. Figur 6 visar även kokhällen 2 av gaskera- mik och en underdel 82 av den elektriska spisen. Denna underdel kan t.ex. vara framställd av metallplât. Utrymmet mellan stràlvärmeelementets underdel och underdelen B2 är vanligen ca 5 mm. Ur figur 6 framgår att en fördjupning 84 är utförd i stràlvärmeelementets 4 underdel. F ördjupningen 84 kan framställas helt enkelt genom att man avlägsnar en del 'av metallskålen 6 och en dei av underlaget 8. Emellertid föredrar man att pressa in metall~ skålen samt anordna underlaget 8 'i lämplig form runt fördjupningen. Genom att anordna en fördjupning i metallskålen kan temperaturen i fördjupningen 8200945-7 ll reduceras från ca BDÛOC till ca ZSO-ZGOGC, vilket förbättrar temperaturöver- vakningsanordningens stabilitet. Fördjupningens djup är företrädesvis ca 5 mm. Temperaturövervakningsanordningen kan monteras i fördjupningen med ett godtyckligtlämpligt organ. Exempelvis kan en fjäderklämma anordnas vilken ligger i ingrepp med hål, som är utförda i rnetallskâlen. l Genom att utnyttja den i figur 5 visade konstruktionen är det rnöiliçlt att tillverka en temperaturövervakningsariordriing vars höjd är ca 7 till 9 mm vilket gör att anordningen kan rnonteras på undersidan av strâlvärmeelementet förutsatt att en fördjupning med höjden ca 5 mm anordnas i botten pâ värmeelementet. Det bör izmelíertid. noteras att gjupet eller höjden av fördjupningen kan begränsas av den temperatur som kan tolereras i fördjupningen. Värmeelementen har vanligen en temperatur pä ca 9UÛ°C och om fördjupningen är alltför djup kommer ternperaturen att stiga till en oacceptabelt hög nivå. Denna anledning begränsas i praktiken fördjup- ningens djup till ca 5 mm. Såvida inte en konstruktion av de figurerna 5 och 6 visade slaget används är det inte möjligt att montera en temperaturövervak~ ningssanordning på värmeelementets undersida.

I figur 7 visar kurvan A egenskaperna för ett lämpligt PTC- material för det tillkommande värmeelementet. Kurvan B visar egenskaperna för ett lämpligt PTC-material för den temperaturkänsliga- anordningen och kurvan CI visar egenskaperna för ett lämpligt NTC-material för den tempera- turkänsliga anordningen. pooïi

Claims (24)

1. 8200945-7 12 PATENTKRAV l. i Elektrisk spis innefattande en värmeyta (2), ett eller flera elektriska värmeelement (14, 16) anordnade på) undfvsidari av värmeytan, en temperaturövervakningsanordning (30), som är termískt. lftnpplad till åtminstone ett av värmeelementen och som innefattar dels en värrnckänslig anordning (44) och dels ett tillkommande elektriskt värrneeleinent (42) för tillförsel av värme till den värmekänslígzi anordningen, samt ett indikeringsorgan för indikering när den värmekänsliga anordningen befinner sig vid eller över en förutbestämd temperatur, I: n n e t e c k n d av att den värmekänsliga anordningen innefattar en terrnistor (44) och av att en värmebuffert (36, 72) förlagd mellan 'det tillkommande värmeelementet och termistorn.

2. Elektrisk spis enligt krav l, k ä r. n e t e c L: na d av att termistorn är framställd av ett material med positiv temperaturkoefficient.

3. _ Elektrisk spis enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att materia- let med den positiva temperaturkoefficienten har en resistens på ca 300 ohm i vid 2500 och en omkopplingstemperatur (Tr) på ca SOÛC.

4. Elektrisk spis enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e r k n a d av att värmebufferten (36) är framställd av mjukt kolstäl med en tjocklek på i huvudsak 0,8 mm.

5. Elektrisk spis enligt krav l, k ä n n e t e k n a d av att termis- torn är framställd av ett material med negativ temperaturkoefficient.

6. Elektrisk spis enligt krav 5, k ä n n e te c k n a d av att rnateria- let med negativ temperaturkoefficient harren resistens pä ca 1200 ohm vid 25°C och ett B-värde pà ca 4000.

7. Elektrisk spis enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att värmebufferten (36) är framställd av mjukt kolstàl med en tjocklek på ca 2,8 mm. ' A _ i

8. Elektrisk spis' enligt nagot av kraven 1 till 5, k ä n n e - t e c k n a d av att varje värmeelement (4) har en värmeledande yttre kåpa i form av en metallskàl (6) och att temperaturövervakningsanordningen (30) är mekaniskt fastsatt vid rnetallskälen samt står i värmeöverförande förbindelse med denna. i

9. Elektrisk spis enligt krav 8, k ä n n e L e c k n a d av att tempera- turövervakningsanordningen (30) är förlagd i en anslutningsdosa som är monterad på metallskàlen (6) och som är avsedd för anslutning avvärrneele- fmentet (4) till en elkraftkälla. 8200945-7 13 lÛ.

10. Elektrisk spis enligt något eller några av kraven l~9, k ä n n e - te c k n a d av att temperaturövervakningsanordningen (30) innefattar ett cylindriskt hus (32) som är förslutet vid sin ena ände, varvid det tillkommande värmeelementet, värmebufferten och termistorn är monteradei huset.

11. ll. Elektrisk spis enligt krav ll), k ä n n e t e c k n a d av att huset är framställt av keramiskt material.

12. Elektrisk spis enligt krav 10 eller ll, k ä n n e t e c k n a d av att huset (32) är försett med tvâ motstàende axiellt förlöpande slitsar (34) genom vilka anslutningar (36, 38, 40) för det tillkommande värmeelementet respektive termistorn är avsedda att sträcka sig.

13. Elektrisk spis enligt krav ll, k n n e t e c k n 'i d ÄV att en gemensam anslutning (36) är förlagd mellan det tillkommande värme- elementet (42) och terinistorn (44), varvid den gemensamma anslutningen tjänstgör såsom värmebufferten.

14. Elektrisk spis enligt krav ll, 12 eller 13, k ä n n e te c k n a d av att det tillkommande värmeelementet, värmebufferten och termistorn är inneslutna i huset med hjälp av ett fjäderstàlband (54) som sträcker sig över huset och som är i ingrepp med ett par spår, vilka är utförda i en metallplatta (52) som är förlagd över husets öppna ände.

15. Elektrisk spis enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av att temperaturövervakningsanordningen (30) är monterad på värmeelementet med hjälpav plattan.

16. Elektrisk spis enligt krav lU, k ä n n e te c k n a d av att huset (32) är framställt av aluminium eller aluminiumlegering och att det tillkommande värmeelementet, värmebufferten och termistorn är monterade inuti huset med hjälp av en härdbar komposition, t.ex. silikongurnmi.

17. k ä n n e t e c k n a d av att det tillkommande värmeelementet (42) är i huvudsak skivformad och att dess elektroder (64, 66) är förlagda enbart pâ skivans ena yta, att termistorn (44) är i huvudsak skivformad och har sina elektroder (74, 76) förlagda pä endast skivans ena yta, och att värme~ bufferten (72) är framställd av elektriskt isolerande material.

18. Elektrisk spis enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att elek- troderna är i form av aluminium eller aluminiumlegering som är utfälld pa Elektrisk spis enligt något eller nagra av kraven l till 8, det tillkommande värmeelementet respektive på termistorn.

19. Elektrisk spis enligt krav 17 eller 18, k ä n n e t e c k n a d av att värmebufferten (72) är framställd av ett ark av glimmer eller av en film av polyimidmaterial. l __ _, _.,_..._.____._.a, _, H , > *ag ,.. ._ 200945-7 14

20. Elektrisk spis enligt något av kraven l7 till 20, k ä n n e - t e c k n a d av att temperaturövervakningsanordningens (Eüikomponenter är fastsatta vid varandra genom inkapsling av komponenterna. Zl.

21. Elektrisk -spis enligt något eller nagra av kraven 17 till 20, k ä n n e t e c k n a d av att temperaturövervakningsanordningeii är förlagd i en fördjupningißáf), som är utfördí botten av värmeelerrientet (li).

22. Elektrisk-spis enligt något eller nägra av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att det tillkommande värmeelementet (42) är fram- ställt av ett material med positiv ternperaturkoefficient.

23. - ' Elektrisk spis enligt krav 2,2, k ä n n e te-c k n ad av att rnate- rialet med positiv ternperaturkoefiicient har en resistens på från 500 till 2500 ohm vid 25°C och. en omkopplingstemperatiir (Tr) på åtminstone l85°C, företrädesvis en resistens på 1200 ohm vid ZWÜC och en ornkopplingsteinpera- tur (Tr) på ca lBSOC.

24. Elektrisk spis enligt något eller nâgra av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att det tillkommande vârmeelementet (42) är elekt- riskt parallellkopplat med ett värmeelement (14, 16) i den värmeenhet med vilken det tillkommande värmeelementet samverkar.