WO2023213616A1 - Radiant heater and cooktop having a radiant heater - Google Patents

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WO2023213616A1
WO2023213616A1 PCT/EP2023/060819 EP2023060819W WO2023213616A1 WO 2023213616 A1 WO2023213616 A1 WO 2023213616A1 EP 2023060819 W EP2023060819 W EP 2023060819W WO 2023213616 A1 WO2023213616 A1 WO 2023213616A1
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thermocouple
radiant heater
holder
carrier
temperature detection
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PCT/EP2023/060819
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German (de)
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Inventor
Jochen Rickert
Original Assignee
E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06Arrangement or mounting of electric heating elements
    • F24C7/067Arrangement or mounting of electric heating elements on ranges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/10Tops, e.g. hot plates; Rings
    • F24C15/102Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
    • F24C15/105Constructive details concerning the regulation of the temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/083Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/748Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the invention relates to a radiant heater for a hob, which is designed to be arranged alone or with several other similar or different radiant heaters under a hob plate of the hob.
  • the basic arrangement of such a radiant heater under a hob plate of a hob is known to those skilled in the art.
  • the invention further relates to a hob with a hob plate, under which at least one such radiant heater is arranged.
  • the invention is based on the object of creating a radiant heater and a hob provided with it, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to simplify production or assembly and to improve and make operation of the radiant heater safer make.
  • a radiant heater with the features of claim 1 and by a hob with the features of claim 15.
  • Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. Some of the features are only described for the radiant heater or only for the hob. However, they should be able to apply independently and independently of each other to both a radiant heater and a hob. The wording of the claims is incorporated into the content of the description by express reference.
  • the radiant heater is designed to be installed in a hob, namely to be arranged under a hob plate of the hob.
  • the radiant heater has a support with an edge surrounding the support and at least one heating element on this support.
  • the heating element can be designed with a flat profile on the carrier, alternatively it can also be made of thin rods, ribs or the like. consist.
  • a temperature detection device is provided on the support, which is designed to detect a temperature on the underside of the hob plate, whereby it is intended to detect a temperature directly on the underside, i.e. advantageously the underside itself and thus actually also of a pot placed above it.
  • the temperature detection device has a thermocouple which is arranged at a top region or at the top point of the temperature detection device and/or which rests on the underside of the hob plate. It is possible that the thermocouple itself can form the uppermost region or uppermost point of the temperature detection device. The thermocouple therefore forms the temperature sensor of the temperature detection device.
  • This also has a holder for the thermocouple, which is designed to be electrically insulating, advantageously made of appropriately electrically insulating material.
  • a spring device is also provided, which is designed to resiliently press at least the thermocouple, possibly also the holder mentioned, away from the carrier in the direction perpendicular to the surface of the carrier and beyond the carrier towards the hob plate.
  • the temperature detection device and/or the thermocouple can rest directly on the underside of the hob plate.
  • thermocouple As a temperature sensor, a very robust temperature detection device is created that can withstand high temperatures of up to 700°C or 800°C or even up to 1,000°C.
  • a thermocouple is also mechanically quite robust and insensitive. This means that it can withstand being pressed against the underside of the hob plate without any damage or impairment.
  • the thermal voltage generated by the thermocouple can also be evaluated using known circuits, which does not require much effort.
  • the temperature detection device in particular the holder for the thermocouple, can be designed to be tapered at its uppermost region. A smaller area can then be created on the underside of the hob plate.
  • heat or thermal radiation can possibly reach the thermocouple from the side.
  • the holder can possibly be conical or tapered on several sides, in particular opposite sides, for example on four sides.
  • the thermocouple can advantageously protrude upwards over the holder, in particular with a projection of at least 0.1 mm.
  • an overhang can be up to a maximum of 2 mm or 3 mm. This ensures that the thermocouple is not only arranged at the highest area of the holder, but also forms the highest point of the holder and thus also of the temperature detection device. This ensures that it rests against the underside of the hob plate, thus also ensuring good thermal contact for temperature detection to the exact desired extent.
  • a heat distribution element can be arranged on top of the thermocouple, which, so to speak, supplies the thermocouple with a temperature averaged over a surface, which is preferably greater than that of the thermocouple itself.
  • a surface of the heat distribution element is flat on its upper side and/or parallel to the surface of the support or to the underside of the hob plate .
  • Such a heat distribution element can also have the advantageous function of protecting the hob plate from point loads in the event of impacts or the like. protected by the thermocouple on the underside. Such a point load then becomes a load distributed across the area, at least on the surface of the heat distribution element.
  • the heat distribution element preferably consists of metal, in particular steel and/or nickel, and particularly preferably the heat distribution element can be welded onto the thermocouple. This ensures that it is in good thermal contact with the thermocouple, which is also permanent. Furthermore, it is possible for such a heat distribution element not only to be additionally arranged on the thermocouple, but even to be a functional part of it.
  • the two connection ends, which form the thermocouple by welding together, cannot be welded directly to one another, but rather at a distance from the metallic heat distribution element. This distance can be, for example, 1 mm to 3 mm distance.
  • the materials, in particular of the heat distribution element must then be dimensioned in such a way that the thermal voltage and thus the thermocouple are formed on the heat distribution element. Its area is of course larger than that of the pure thermocouple, but that can also be an advantage as described above.
  • the area of such a heat distribution element can be between 2 mm 2 and 200 mm 2 , preferably between 8 mm 2 and 50 mm 2 or 100 mm 2 .
  • This area can be in the area of the cross-sectional area of the temperature detection area. direction lie. It enables a good heat connection for the thermocouple.
  • a diameter or a width of the heat distribution element can advantageously be 4 mm to 8 mm.
  • the holder preferably has a holding body which can form the essential part of the holder.
  • the thermocouple can be attached directly to this holding body, preferably by means of connections of the thermocouple. Then no further fasteners are required. Since such connections are usually stable wires, they can be used to securely and permanently attach the thermocouple to the holder or holding body.
  • the holding body can advantageously be made of a material from the following group: ceramic, for example steatite, vermiculite, verdomite.
  • the holder is arranged in a receiving device surrounding the holder, so that the thermocouple can be arranged exactly as specified.
  • the holder and the receiving device can be designed such that the receiving device is fixedly arranged on the carrier, in particular it can engage in the carrier.
  • the holder is preferably movable in the direction perpendicular to the surface of the carrier in the receiving device against the spring device. In this way, component tolerances can be compensated to ensure that the thermocouple rests on the underside of the hob plate. This is done reliably by a spring force for pressing.
  • the spring device can advantageously be arranged within the receiving device and below the holder, whereby it is guided, for example, and protected from excessively high temperatures.
  • the spring device can be particularly advantageously a compression spring, preferably a helical spring.
  • the spring can preferably be made of metal, in particular made of spring steel, which is dimensionally stable up to 300 ° C or up to 600 ° C or permanently retains its shape at these temperatures .
  • the receiving device can be an elongated sleeve with an internal cross section that corresponds to the external cross section of the holder. However, it can be enlarged by between 2% and 20% compared to this external cross section, so that the sleeve can be easily moved longitudinally in the receiving device.
  • the two cross sections can either be circular, so that the arrangement does not matter or can be rotated. Or they deviate from a circular shape so that the holder cannot twist in the sleeve.
  • the receiving device can preferably be made of a material from the following group: ceramic, for example steatite, vermiculite, verdomite. It can therefore be designed like the holder.
  • the radiant heater preferably has a receiving shell for the carrier, on which the carrier rests essentially flat, preferably a sheet metal shell.
  • the receiving shell has a hole in the area of the temperature detection device, and the carrier in turn has a larger opening that covers this hole. The receiving device can be inserted into this opening.
  • the receiving device has a longitudinal opening with the internal cross section, the receiving device being inserted into the opening with a precise fit and the hole in the receiving shell sitting below the longitudinal opening of the receiving device.
  • the aforementioned spring device can be supported on an edge of the bore of the receiving shell running within the longitudinal opening, so that no separate holding part or the like is required. necessary is.
  • the holder can have two longitudinal bores next to each other, which can be separated from one another.
  • the two connections of the thermocouple can each run separately from one another in the longitudinal bores through the holder and exit at its lower end, whereby they can preferably be led out downwards through the receiving device and the bore in the receiving shell.
  • the longitudinal bores of the holder can extend to the uppermost region of the holder, whereby they can preferably be arranged and designed point-symmetrically to a longitudinal central axis of the holder.
  • thermocouple preferably with an aforementioned heat distribution element
  • the thermocouple is between 1 mm and 10 mm, advantageously between 1.5 mm and 4 mm, above the highest point of the other radiant heater in the unloaded state of the spring or the carrier, preferably also an edge that surrounds the carrier or that is placed on its edge region, protrudes upwards.
  • the radiant heater does not have a so-called rod controller or a general thermomechanical temperature detection device.
  • a so-called rod controller or a general thermomechanical temperature detection device This simplifies the design since, so to speak, only a single type of temperature detection device, namely with a thermocouple, is provided.
  • a safety test for a hob namely the so-called drop test, can be carried out in this way. Test can be passed more easily because there is no risk of damage to the hob plate due to this thermomechanical temperature detection device.
  • the radiant heater has only a single temperature detection device or only a single thermocouple. This simplifies construction, assembly and temperature determination. This can also be independent of how many independently operable heating elements or heating zones the radiant heater has.
  • the hob according to the invention has a hob plate and at least one radiant heater arranged underneath, as described above.
  • the thermocouple is pressed against an underside of the hob plate, in particular pressed in a resilient manner.
  • FIG. 1 shows a section through a hob according to the invention with a hob plate and a radiant heater according to the invention with a temperature detection device arranged underneath,
  • Fig. 2 is a reduced oblique view of the radiant heater from Fig. 1,
  • FIG. 3 shows an enlargement of only the temperature detection device from FIG. 1,
  • FIG. 4 is an oblique view of the temperature detection device corresponding to FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a sectional view similar to FIG. 1 through a further radiant heater according to the invention with a modified temperature detection device in the upwardly pressed state of a holder
  • Fig. 6 shows an enlargement of only the temperature detection device from FIG. 5
  • Fig. 7 is an oblique view similar to Fig. 4 of the temperature detection device from Fig. 5 and
  • Fig. 8 is a top view of a further radiant heater according to the invention with two non-concentrically arranged heating zones and a temperature detection device arranged on the edge.
  • FIG. 1 shows a sectional view through an area of a hob 11 according to the invention.
  • This hob 11 has a hob plate 12, advantageously consisting of conventional glass ceramic, which has an underside 13.
  • the underside 13 has a knobbed structure with knobs that have a height between 0.01 mm and 0.3 mm and a distance from one another between 2 mm and 7 mm.
  • a hotplate 15 is formed by a radiant heater 17 according to the invention arranged underneath, which corresponds to the prior art in terms of its basic structure.
  • the radiant heater 17 has a receiving shell 19 made of sheet metal, which has a raised edge 20. In the middle there is a central small hole 21 with a diameter between 2 mm and 8 mm.
  • a carrier 23 is inserted into the receiving shell 19, which advantageously consists of conventional material and is essentially designed like a plate.
  • the carrier 23 has an upper side 24 on which heating elements 31 of known design run. The corresponding laying pattern for the heating elements 31 can be seen from FIG.
  • the carrier 23 has an outer edge 27. Within this edge 27, the carrier 23 has a known wide shoulder onto which a ring-like edge body 29 is placed. This protrudes slightly above the edge 20 of the receiving tray 19.
  • the radiant heater 17 rests with the top of this edge body 29 on the underside 13 of the hob plate 12. In a manner not shown, which the person skilled in the art knows from the prior art, the radiant heater 17 is pressed with a certain force against the underside 13 by means of this edge body 29 and lies against it.
  • the radiant heater 17 according to the invention has a temperature detection device 33 according to the invention. It is arranged in the middle, in particular above the central bore 21.
  • the temperature detection device 33 has a thermal sensor as a temperature sensor. element 35, as is basically known from the prior art.
  • Such a thermocouple can be easily found from known thermocouples. It must be designed to withstand high temperatures, possibly permanently, especially temperatures above 500°C up to 600°C or even up to 700°C.
  • the thermocouple is designed in a manner known per se as a welding point or welding of two connections 36a and 36b in the form of wires which consist of correspondingly different materials.
  • thermocouple 35 is arranged in the highest region of the temperature detection device 33, and advantageously even forms this highest region itself. It is arranged on a holder 40, which can consist of ceramic, advantageously steatite.
  • the holder 40 has a tapered or pointed end 41 in the uppermost area. Its design can be seen from FIG. 4 with four inclined surfaces offset by 90° each.
  • Two longitudinal bores 43a and 43b run through the holder 40, with one connection 36a and 36b being guided through one of these longitudinal bores 43a and 43b.
  • the connections 36a and 36b can be twisted directly underneath for fastening. At the bottom, the connections 36a and 36b merge into a connecting line 37 that runs out.
  • thermocouple 35 to be electrically connected to an evaluation.
  • an evaluation advantageously corresponds to what is known from the prior art.
  • Either it can be connected to a hob control with a microcontroller, which uses the temperature signals as a recorded temperature and uses them to set the power for the radiant heater 17.
  • a power specification for the radiant heater 17 can be generated by means of a so-called energy regulator, i.e. a thermoelectromechanical system.
  • an attachment device which is attached to the energy regulator and additionally controls it, in particular reducing a power specification or setting it to zero when the thermocouple 35 detects a temperature that is specified as being too high.
  • the holder 40 has a cylindrical cross section and therefore also a cylindrical outer shape, in particular a circular outer shape. This can possibly also be seen from the enlarged sectional view of FIG. 3 together with the oblique view of FIG. 4. Furthermore, it can be seen that the holder 40 is arranged in a receiving sleeve 45, specifically in an inner bore 46 provided there, in such a way that it is longitudinally movable.
  • the two cross sections correspond to each other, the inner bore 46 is approximately 5% larger than an outer cross section of the holder 40.
  • the receiving sleeve 45 advantageously also consists either of ceramic such as steatite, i.e. corresponding to the holder 40. Alternatively, it can be made of an aforementioned material such as vermiculite consist.
  • the inner bore 46 is provided with the same cross section throughout.
  • the receiving sleeve 45 is inserted into an opening 26 in the carrier 23, so firmly that it is not additionally fixed must and cannot tilt or the like.
  • This opening 26 is located exactly in the middle or centrally above the bore 21 in the receiving shell 19.
  • the connecting line 37 of the thermocouple 35 can therefore be led out of the receiving shell 19 through the bore 21.
  • a coil spring 48 is inserted.
  • This coil spring 48 has an outer diameter that is only slightly, in particular 2% to 15%, below the cross section of the inner bore 46.
  • the coil spring 48 is thus reliably guided in the inner bore 46.
  • its diameter is larger than that of the bore 21, so that the coil spring 48 rests or is supported downwards on the edge region of the bottom of the receiving shell 19 surrounding the bore 21.
  • the holder 40 is in turn placed on the coil spring 48 and is supported with its underside on the coil spring 48. This achieves the resilient mounting of the holder 40 on the temperature detection device 33 or in the receiving sleeve 45.
  • thermocouple 35 On the underside 13 is always guaranteed. Furthermore, this is advantageous or necessary for the drop test for the hob 11 known from the prior art.
  • the coil spring 48 can basically be made of any material, it could also be designed as a leaf spring or with any other construction, it just has to be able to push the holder 40 with the thermocouple 35 at its tip upwards.
  • a high temperature resistance is necessary. These temperatures can reach several 100°C over time, for example 400°C to 600°C. It is therefore important that the spring used does not lose its spring properties and/or its shape over time. High-quality spring steels are ideal for this.
  • thermocouple is advantageously of type J or type K. It has a diameter between 0.25 and 0.3 mm, but can also be smaller or larger.
  • the temperature detection device 33 does not necessarily have to be arranged in the middle of the radiant heater 17; it can also be arranged closer to the edge 27.
  • a strip-like free area 32 in the course of the heating elements is suitable here, for example 31, which can be clearly seen from Fig. 2.
  • Arranging the temperature detection device 33 further towards the edge 27 could have the general advantage that a pot placed on the hob 15 is more likely to rest in this edge area and thus absorbs more heat from the hob plate 12. This in turn can lead to lower temperatures on the underside 13 of the hob plate 12, so that the hob plate 12 is subjected to less thermal stress.
  • the radiant heater 17 is clearly a so-called single-circuit radiant heater.
  • the only temperature detection device 33 is provided for this single heating circuit and must then be positioned advantageously. If the radiant heater is designed as a dual-circuit radiant heater, i.e. it has several heating circuits that can be operated independently of one another, a separate temperature detection device 33 can be provided for each independently operable heating circuit, but advantageously only a single one in total. This is shown below in FIG. 8 and described accordingly.
  • thermocouple 35 there is a risk that the holder 40 together with the thermocouple 35 will slip upwards out of the receiving sleeve 45.
  • this can either be prevented by a positive design.
  • this can prevent the connecting line 37 from yielding to such an extent that slipping out is possible.
  • a transport safety device can be provided for the temperature detection device 33 or the thermocouple 35. This is intended to protect the same and to press the thermocouple 33 down in the receiving sleeve 45.
  • thermocouple 35 and the transport lock should not protrude upwards beyond the peripheral edge body 29 of the radiant heater 17 in order to prevent damage during transport and assembly.
  • a transport lock can generally be formed by a cap that sits firmly or clamps on the receiving sleeve 45, advantageously made of plastic.
  • a bayonet lock could be provided between the holder 40 and the receiving sleeve 45, which can be locked and released again by a rotational movement through a certain angle of rotation.
  • thermocouple 35 is held on the holder 40, in particular exactly in the predetermined position at the pointed end 41, in that the two connections 36a and 36b, which are guided separately through the longitudinal bores 43a and 43b, are advantageously below the holder 40 are twisted together, in particular directly below the holder 40. This ensures that the thermocouple 35 is secured in position, which is also very important.
  • FIG. 1 A modification of a radiant heater 117 according to the invention is shown in FIG.
  • a hob plate is not shown here, but a holder 140 of a temperature detection device 133 is pushed further out of the receiving sleeve 145 due to the spring force of a coil spring 148.
  • a projection can be a few millimeters, for example 1 mm to 4 mm.
  • the radiant heater 117 has, as shown in FIG. 1, a receiving shell 119 including an edge 120 and a central bore 121.
  • An identical carrier 123 with an upper side 124 on which heating elements 131 run is inserted into this receiving shell 119.
  • the receiving sleeve 145 mentioned is inserted and fastened into a central opening 126, which lies exactly above the bore 121.
  • Holder 140 and receiving sleeve 145 are made of the same material as described above. However, the holder 140 is clearly designed differently at its uppermost area, namely it does not have a pointed end.
  • the thermocouple is also designed differently here, namely it has a heat distribution disk 42 made of steel or nickel welded onto it.
  • the heat distribution disk 42 can be made of appropriately temperature-resistant metal, its diameter can be 5 mm to 6 mm, and the thickness can be between 0.1 mm and 0.3 mm.
  • This heat distribution disk 42 has the advantage that it is so large that it rests on the underside of only the initially mentioned knobs on the underside of a hob plate, i.e. it always rests. The same transfer conditions for a temperature are therefore always present, while the thermocouple 35 of FIGS. 1 to 4, which is more likely to be seen as a point, can sometimes rest on such a nub and sometimes next to it.
  • the heat distribution disk 42 also forms the aforementioned impact protection for the underside of the hob plate.
  • the diameter of the heat distribution disk 142 is not larger than that of the holder 140. This means that it is exposed to and heated up less by direct radiant heat from the heating elements 131. Finally, if possible, the thermocouple 135 should only detect the temperature of the underside of the hob plate.
  • thermocouple 135 there is the option that the free ends of the connections 136a and 136b of a connection line 137 for the thermocouple 135 are not directly welded together to form this thermocouple. Rather, they can also be welded to the common heat distribution disk 142 at a distance of 1 mm to 2 mm from one another. Then the thermocouple is formed together with the heat distribution disk 142, so that the necessary choice of material should be made with regard to a desired thermal voltage.
  • FIG. 8 shows a further radiant heater according to the invention as a dual-circuit radiant heater 217 in a top view. It has an edge 220 of a receiving shell 219, which contains a round disc-shaped carrier 223.
  • the dual-circuit radiant heater 217 has a smaller, so to speak inner heating zone 230a with an inner heating element 231a on the carrier 223. This is designed as described above and as is known from the prior art. It runs similarly to FIG. 2 in a well-known meandering pattern.
  • a larger, crescent-shaped and, so to speak, outer heating zone 230b is provided with an outer heating element 231b, in which the round inner heating zone 230a is arranged, but shifted completely to its edge.
  • the heating zones 230a and 230b are therefore not arranged concentrically, as is often the case with dual-circuit radiant heaters.
  • a temperature detection device 233 is arranged in the edge region in which the inner heating zone 230a is arranged near the edge 220. This means that it is always below the edge area of a pot that is placed on a hob plate above the radiant heater 217, regardless of whether the pot is small corresponding to the inner heating zone 230a and is only heated by it, or whether the pot is large corresponding to the outer heating zone 230b and is heated together by both heating zones 230a and 230b. This means that only a single temperature detection device 233 is required for two heating zones, which reduces the effort.
  • the arrangement of the temperature detection device 233 in this edge area may be very advantageous because this means that a temperature is always measured on the underside of the hob plate in a place where both good and bad pots always rest, namely on its edge area.
  • the temperature detection device 233 has a receiving sleeve 245.
  • a heat distribution disk 242 can also be seen, which is welded to the top of an invisible thermocouple as described above.
  • an electrical connection 218 is provided on the outside of the edge 220 of the receiving shell, which can be designed as usual.
  • the heating elements 231a and 231b can be connected to it.
  • An electrical connection option for the temperature detection device 233 can also be provided on the right plug.

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Abstract

Disclosed is a radiant heater for arranging under a cooktop panel of a cooktop, the radiant heater comprising a support, a heating element on said support, and a temperature detection device on the support, said temperature detection device being configured to detect a temperature at the underside of the cooktop panel. The temperature detection device has a thermocouple, which is arranged in an uppermost region of the temperature detection device and which lies against the underside of the cooktop panel, and an electrically insulating holder for the thermocouple. Also provided is a spring device which pushes the thermocouple resiliently away from the support, and beyond the support towards the cooktop panel, in a direction perpendicular to the surface of the support.

Description

Strahlunqsheizkörper und Kochfeld mit einem Strahlunqsheizkörper Radiant heater and hob with a radiant heater
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK FIELD OF APPLICATION AND STATE OF TECHNOLOGY
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld, der dazu ausgebildet ist, alleine oder mit mehreren weiteren ähnlichen oder auch anderen Strahlungsheizkörpern unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds angeordnet zu werden. Die grundsätzliche Anordnung eines solchen Strahlungsheizkörpers unter einer Kochfeldplatte eines Kochfelds ist dem Fachmann bekannt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte, unter der mindestens ein solcher Strahlungsheizkörper angeordnet ist. The invention relates to a radiant heater for a hob, which is designed to be arranged alone or with several other similar or different radiant heaters under a hob plate of the hob. The basic arrangement of such a radiant heater under a hob plate of a hob is known to those skilled in the art. The invention further relates to a hob with a hob plate, under which at least one such radiant heater is arranged.
Es ist bekannt aus der DE 10 2013 216 258 A1, eine Temperatur an einer Unterseite der Kochfeldplatte mittels eines Temperatursensors zu erfassen und auszuwerten, der als Thermoelement ausgebildet ist. Damit soll eine zu hohe Temperatur an der Kochfeldplatte vermieden werden können. Des Weiteren sollen möglicherweise temperaturgeregelte Vorgänge bzw. Kochprogramme durchgeführt werden können. It is known from DE 10 2013 216 258 A1 to detect and evaluate a temperature on an underside of the hob plate by means of a temperature sensor, which is designed as a thermocouple. This is intended to avoid excessively high temperatures on the hob plate. Furthermore, temperature-controlled processes or cooking programs should possibly be able to be carried out.
Schließlich haben derartige Temperatursensoren häufig auch noch die Aufgabe, zu hohe Temperaturen oben auf der Kochfeldplatte zu vermeiden, was dem Schutz vor einem Brand dienen soll. Insbesondere könnte sich durch zu hohe Temperaturen Öl auf der Kochfeldplatte oder in einem Kochgefäß entzünden, was einen eigenständigen Sicherheitstest darstellt. Finally, such temperature sensors often also have the task of avoiding excessively high temperatures at the top of the hob plate, which is intended to protect against fire. In particular, excessive temperatures could cause oil on the hob plate or in a cooking vessel to ignite, which represents a separate safety test.
AUFGABE UND LÖSUNG TASK AND SOLUTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahlungsheizkörper und ein damit versehenes Kochfeld zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Herstellung bzw. Montage zu vereinfachen und einen Betrieb des Strahlungsheizkörpers zu verbessern und sicherer zu machen. The invention is based on the object of creating a radiant heater and a hob provided with it, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to simplify production or assembly and to improve and make operation of the radiant heater safer make.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Strahlungsheizkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für den Strahlungsheizkörper oder nur für das Kochfeld beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für einen Strahlungsheizkörper als auch für ein Kochfeld selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Der Strahlungsheizkörper ist dazu ausgebildet, in ein Kochfeld eingebaut zu werden, und zwar unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds angeordnet zu werden. Der Strahlungsheizkörper weist dabei einen Träger mit einem den Träger umgebenden Rand auf sowie mindestens ein Heizelement auf diesem Träger. Das Heizelement kann mit einem flächigen Verlauf auf dem Träger ausgebildet sein, alternativ kann es auch aus dünnen Stäben, Rippen odgl. bestehen. An dem Träger ist eine Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen, die zur Erfassung einer Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte ausgebildet ist, wobei sie eine Temperatur direkt an der Unterseite erfassen soll, also vorteilhaft der Unterseite selbst und somit eigentlich auch eines darüber aufgestellten Topfes. This object is achieved by a radiant heater with the features of claim 1 and by a hob with the features of claim 15. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. Some of the features are only described for the radiant heater or only for the hob. However, they should be able to apply independently and independently of each other to both a radiant heater and a hob. The wording of the claims is incorporated into the content of the description by express reference. The radiant heater is designed to be installed in a hob, namely to be arranged under a hob plate of the hob. The radiant heater has a support with an edge surrounding the support and at least one heating element on this support. The heating element can be designed with a flat profile on the carrier, alternatively it can also be made of thin rods, ribs or the like. consist. A temperature detection device is provided on the support, which is designed to detect a temperature on the underside of the hob plate, whereby it is intended to detect a temperature directly on the underside, i.e. advantageously the underside itself and thus actually also of a pot placed above it.
Erfindungsgemäß weist die Temperaturerfassungseinrichtung ein Thermoelement auf, das an einem obersten Bereich oder am obersten Punkt der Temperaturerfassungseinrichtung angeordnet ist und/oder das an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt. Möglicherweise kann das Thermoelement selbst den obersten Bereich oder obersten Punkt der Temperaturerfassungseinrichtung bilden. Das Thermoelement bildet also den Temperatursensor der Temperaturerfassungseinrichtung. Diese weist auch noch einen Halter für das Thermoelement auf, der elektrisch isolierend ausgebildet ist, vorteilhaft aus entsprechend elektrisch isolierendem Material. Des Weiteren ist noch eine Federeinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Thermoelement, möglicherweise auch noch den genannten Halter, in Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers federnd weg vom Träger und über den Träger hinaus zur Kochfeldplatte zu drücken. Dabei können die Temperaturerfassungseinrichtung und/oder das Thermoelement direkt an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegen. According to the invention, the temperature detection device has a thermocouple which is arranged at a top region or at the top point of the temperature detection device and/or which rests on the underside of the hob plate. It is possible that the thermocouple itself can form the uppermost region or uppermost point of the temperature detection device. The thermocouple therefore forms the temperature sensor of the temperature detection device. This also has a holder for the thermocouple, which is designed to be electrically insulating, advantageously made of appropriately electrically insulating material. Furthermore, a spring device is also provided, which is designed to resiliently press at least the thermocouple, possibly also the holder mentioned, away from the carrier in the direction perpendicular to the surface of the carrier and beyond the carrier towards the hob plate. The temperature detection device and/or the thermocouple can rest directly on the underside of the hob plate.
Durch die Ausbildung der Temperaturerfassungseinrichtung mit einem Thermoelement als Temperatursensor wird eine sehr robuste Temperaturerfassungseinrichtung geschaffen, die hohen Temperaturen bis zu 700°C oder 800°C oder sogar bis zu 1.000°C standhält. Ein Thermoelement ist auch mechanisch recht robust bzw. unempfindlich. So übersteht es auch ein Andrücken an die Unterseite der Kochfeldplatte ohne Beschädigung oder Beeinträchtigung. Die vom Thermoelement erzeugte Thermospannung kann auch mit bekannten Schaltungen ausgewertet werden, was keinen besonders großen Aufwand darstellt. By designing the temperature detection device with a thermocouple as a temperature sensor, a very robust temperature detection device is created that can withstand high temperatures of up to 700°C or 800°C or even up to 1,000°C. A thermocouple is also mechanically quite robust and insensitive. This means that it can withstand being pressed against the underside of the hob plate without any damage or impairment. The thermal voltage generated by the thermocouple can also be evaluated using known circuits, which does not require much effort.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die Temperaturerfassungseinrichtung, insbesondere der Halter für das Thermoelement, an seinem obersten Bereich verjüngt ausgebildet sein. Dann kann ein kleinerer Bereich an die Unterseite der Kochfeldplatte angelegt werden. Außerdem kann dann möglicherweise auch noch Hitze oder Wärmestrahlung von der Seite an das Thermoelement gelangen. Der Halter kann möglicherweise konisch oder an mehreren Seiten, insbesondere gegenüberliegenden Seiten, beispielsweise an vier Seiten, verjüngt sein. Vorteilhaft kann das Thermoelement über den Halter nach oben überstehen, insbesondere mit einem Überstand von mindestens 0,1 mm. Vorzugsweise kann ein Überstand bis zu maximal 2 mm oder 3 mm betragen. Dadurch wird erreicht, dass das Thermoelement nicht nur am höchsten Bereich des Halters angeordnet ist, sondern den höchsten Punkt des Halters und somit auch der Temperaturerfassungseinrichtung bildet. Dadurch ist ein Anliegen an der Unterseite der Kochfeldplatte sichergestellt, somit auch ein guter thermischer Kontakt für eine Temperaturerfassung in genau gewünschtem Maß. In an embodiment of the invention, the temperature detection device, in particular the holder for the thermocouple, can be designed to be tapered at its uppermost region. A smaller area can then be created on the underside of the hob plate. In addition, heat or thermal radiation can possibly reach the thermocouple from the side. The holder can possibly be conical or tapered on several sides, in particular opposite sides, for example on four sides. The thermocouple can advantageously protrude upwards over the holder, in particular with a projection of at least 0.1 mm. Preferably, an overhang can be up to a maximum of 2 mm or 3 mm. This ensures that the thermocouple is not only arranged at the highest area of the holder, but also forms the highest point of the holder and thus also of the temperature detection device. This ensures that it rests against the underside of the hob plate, thus also ensuring good thermal contact for temperature detection to the exact desired extent.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann oben auf dem Thermoelement ein Wärmeverteilelement angeordnet sein, das sozusagen eine über eine Fläche gemittelte Temperatur, die bevorzugt größer ist als diejenige des Thermoelements selbst, an das Thermoelement gibt. Dies macht eine Temperaturerfassung genauer, insbesondere weniger anfällig gegen Abweichungen vom realen Wert an der Unterseite aufgrund von Unebenheiten, Noppen odgl.. Vorzugsweise verläuft dabei die Fläche des Wärmeverteilelements an ihrer Oberseite plan und/oder parallel zur Fläche des Trägers bzw. zur Unterseite der Kochfeldplatte. Ein solches Wärmeverteilelement kann auch noch die vorteilhafte Funktion haben, die Kochfeldplatte vor punktueller Belastung bei Schlägen odgl. durch das an der Unterseite anliegende Thermoelement zu schützen. Aus einer solchen punktuellen Belastung wird dann eine flächig verteilte Belastung, zumindest auf die Fläche des Wärmeverteilelements verteilt. In a further embodiment of the invention, a heat distribution element can be arranged on top of the thermocouple, which, so to speak, supplies the thermocouple with a temperature averaged over a surface, which is preferably greater than that of the thermocouple itself. This makes temperature detection more accurate, in particular less susceptible to deviations from the real value on the underside due to unevenness, nubs or the like. Preferably, the surface of the heat distribution element is flat on its upper side and/or parallel to the surface of the support or to the underside of the hob plate . Such a heat distribution element can also have the advantageous function of protecting the hob plate from point loads in the event of impacts or the like. protected by the thermocouple on the underside. Such a point load then becomes a load distributed across the area, at least on the surface of the heat distribution element.
Bevorzugt besteht das Wärmeverteilelement aus Metall, insbesondere aus Stahl und/oder aus Nickel, wobei besonders bevorzugt das Wärmeverteilelement auf dem Thermoelement festgeschweißt sein kann. So ist sichergestellt, dass es in gutem thermischem Kontakt mit dem Thermoelement steht, der auch dauerhaft ist. Des Weiteren ist es möglich, dass ein solches Wärmeverteilelement nicht nur irgendwie zusätzlich an dem Thermoelement angeordnet ist, sondern sogar funktionaler Bestandteil dessen ist. So können die beiden Anschlussenden, die durch Verschweißung miteinander das Thermoelement bilden, nicht direkt miteinander verschweißt sein, sondern in Abstand mit dem metallischen Wärmeverteilelement. Dieser Abstand kann beispielsweise 1 mm bis 3 mm Abstand betragen. Die Materialien, insbesondere auch des Wärmeverteilelements, sind dann derart zu bemessen, dass sich die Thermospannung und somit das Thermoelement an dem Wärmeverteilelement bilden. Dessen Fläche ist dann natürlich größer als diejenige des reinen Thermoelements, das kann ja aber zusätzlich von Vorteil sein wie zuvor beschrieben worden ist. The heat distribution element preferably consists of metal, in particular steel and/or nickel, and particularly preferably the heat distribution element can be welded onto the thermocouple. This ensures that it is in good thermal contact with the thermocouple, which is also permanent. Furthermore, it is possible for such a heat distribution element not only to be additionally arranged on the thermocouple, but even to be a functional part of it. The two connection ends, which form the thermocouple by welding together, cannot be welded directly to one another, but rather at a distance from the metallic heat distribution element. This distance can be, for example, 1 mm to 3 mm distance. The materials, in particular of the heat distribution element, must then be dimensioned in such a way that the thermal voltage and thus the thermocouple are formed on the heat distribution element. Its area is of course larger than that of the pure thermocouple, but that can also be an advantage as described above.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die Fläche eines solchen Wärmeverteilelements zwischen 2 mm2 und 200 mm2 betragen, vorzugsweise zwischen 8 mm2 und 50 mm2 oder 100 mm2 betragen. Diese Fläche kann im Bereich der Querschnittsfläche der Temperaturerfassungsein- richtung liegen. Sie ermöglicht eine gute Wärmeanbindung für das Thermoelement. Ein Durchmesser oder eine Breite des Wärmeverteilelements können vorteilhaft 4 mm bis 8 mm betragen. In an embodiment of the invention, the area of such a heat distribution element can be between 2 mm 2 and 200 mm 2 , preferably between 8 mm 2 and 50 mm 2 or 100 mm 2 . This area can be in the area of the cross-sectional area of the temperature detection area. direction lie. It enables a good heat connection for the thermocouple. A diameter or a width of the heat distribution element can advantageously be 4 mm to 8 mm.
Bevorzugt weist der Halter einen Haltekörper auf, der den wesentlichen Teil des Halters bilden kann. An diesem Haltekörper kann das Thermoelement direkt befestigt sein, vorzugsweise mittels Anschlüssen des Thermoelements. Dann werden keine weiteren Befestigungsmittel benötigt. Da derartige Anschlüsse in der Regel stabile Drähte sind, kann mit ihnen eine sichere und dauerhafte Befestigung des Thermoelements am Halter bzw. Haltekörper. Der Haltekörper kann vorteilhaft aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ein: Keramik, beispielsweise Steatit, Vermiculite, Verdomit. The holder preferably has a holding body which can form the essential part of the holder. The thermocouple can be attached directly to this holding body, preferably by means of connections of the thermocouple. Then no further fasteners are required. Since such connections are usually stable wires, they can be used to securely and permanently attach the thermocouple to the holder or holding body. The holding body can advantageously be made of a material from the following group: ceramic, for example steatite, vermiculite, verdomite.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Halter in einer den Halter umgebenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet, so dass damit das Thermoelement genau wie vorgegeben angeordnet werden kann. Der Halter und die Aufnahmeeinrichtung können derart ausgebildet sein, dass die Aufnahmeeinrichtung fest an dem Träger angeordnet ist, insbesondere kann sie in den Träger eingreifen. Bevorzugt ist der Halter in der Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers in der Aufnahmeeinrichtung gegen die Federeinrichtung bewegbar. So können Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden, damit sichergestellt ist, dass das Thermoelement an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt. Durch eine Federkraft zum Andrücken erfolgt dies zuverlässig. In an advantageous embodiment of the invention, the holder is arranged in a receiving device surrounding the holder, so that the thermocouple can be arranged exactly as specified. The holder and the receiving device can be designed such that the receiving device is fixedly arranged on the carrier, in particular it can engage in the carrier. The holder is preferably movable in the direction perpendicular to the surface of the carrier in the receiving device against the spring device. In this way, component tolerances can be compensated to ensure that the thermocouple rests on the underside of the hob plate. This is done reliably by a spring force for pressing.
Die Federeinrichtung kann vorteilhaft innerhalb der Aufnahmeeinrichtung und unterhalb des Halters angeordnet sein, wodurch sie beispielsweise geführt und vor zu hoher Temperatur geschützt ist. Besonders vorteilhaft kann die Federeinrichtung eine Druckfeder sein, vorzugsweise eine Schraubenfeder sein. Zur vorgenannten Temperaturbeständigkeit, damit sie also auf Dauer nicht ihre Federeigenschaften verliert, kann die Feder bevorzugt aus Metall sein, insbesondere aus einem Federstahl, der bis zu 300°C oder bis zu 600°C formbeständig ist bzw. dauerhaft seine Form bei diesen Temperaturen behält. The spring device can advantageously be arranged within the receiving device and below the holder, whereby it is guided, for example, and protected from excessively high temperatures. The spring device can be particularly advantageously a compression spring, preferably a helical spring. For the aforementioned temperature resistance, so that it does not lose its spring properties in the long term, the spring can preferably be made of metal, in particular made of spring steel, which is dimensionally stable up to 300 ° C or up to 600 ° C or permanently retains its shape at these temperatures .
In Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahmeeinrichtung eine längliche Hülse mit einem Innenquerschnitt sein, der dem Außenquerschnitt des Halters entspricht. Allerdings kann sie gegenüber diesem Außenquerschnitt zwischen 2% und 20% vergrößert sein, so dass die Hülse gut in der Aufnahmeeinrichtung längsbewegbar ist. Die beiden Querschnitte können entweder kreisrund sein, so dass die Anordnung egal bzw. verdrehbar ist. Oder sie weichen von einer kreisrunden Form ab, so dass sich der Halter nicht in der Hülse verdrehen kann. Bevorzugt kann die Aufnahmeeinrichtung aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, beispielsweise Steatit, Vermiculite, Verdomit. Sie kann also ausgebildet sein wie der Halter. In an embodiment of the invention, the receiving device can be an elongated sleeve with an internal cross section that corresponds to the external cross section of the holder. However, it can be enlarged by between 2% and 20% compared to this external cross section, so that the sleeve can be easily moved longitudinally in the receiving device. The two cross sections can either be circular, so that the arrangement does not matter or can be rotated. Or they deviate from a circular shape so that the holder cannot twist in the sleeve. The receiving device can preferably be made of a material from the following group: ceramic, for example steatite, vermiculite, verdomite. It can therefore be designed like the holder.
Der Strahlungsheizkörper weist bevorzugt eine Aufnahmeschale für den Träger auf, auf der der Träger im Wesentlichen flächig auffliegt, vorzugsweise eine Blechschale. Dabei weist die Aufnahmeschale im Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung eine Bohrung auf, und der Träger wiederum weist einen größeren Durchbruch auf, der diese Bohrung überdeckt. In diesen Durchbruch kann die Aufnahmeeinrichtung eingesteckt sein. The radiant heater preferably has a receiving shell for the carrier, on which the carrier rests essentially flat, preferably a sheet metal shell. The receiving shell has a hole in the area of the temperature detection device, and the carrier in turn has a larger opening that covers this hole. The receiving device can be inserted into this opening.
Die Aufnahmeeinrichtung weist eine Längsöffnung mit dem Innenquerschnitt auf, wobei die Aufnahmeeinrichtung in den Durchbruch passgenau eingesetzt ist und die Bohrung in der Aufnahmeschale unterhalb der Längsöffnung der Aufnahmeeinrichtung sitzt. Die vorgenannte Federeinrichtung kann sich an einem innerhalb der Längsöffnung verlaufenden Rand der Bohrung der Aufnahmeschale abstützen, so dass kein separates Halteteil odgl. notwendig ist. The receiving device has a longitudinal opening with the internal cross section, the receiving device being inserted into the opening with a precise fit and the hole in the receiving shell sitting below the longitudinal opening of the receiving device. The aforementioned spring device can be supported on an edge of the bore of the receiving shell running within the longitudinal opening, so that no separate holding part or the like is required. necessary is.
In Weiterbildung der Erfindung kann der Halter zwei Längsbohrungen nebeneinander aufweisen, die voneinander getrennt sein können. Dabei können die zwei Anschlüsse des Thermoelements jeweils getrennt voneinander in den Längsbohrungen durch den Halter verlaufen und an dessen unterem Ende austreten, wobei sie vorzugsweise durch die Aufnahmeeinrichtung und die Bohrung in der Aufnahmeschale nach unten herausgeführt werden können. Die Längsbohrungen des Halters können bis an den obersten Bereich des Halters gehen, wobei sie vorzugsweise punktsymmetrisch zu einer Längsmittelachse des Halters angeordnet und ausgebildet sein können. In a further development of the invention, the holder can have two longitudinal bores next to each other, which can be separated from one another. The two connections of the thermocouple can each run separately from one another in the longitudinal bores through the holder and exit at its lower end, whereby they can preferably be led out downwards through the receiving device and the bore in the receiving shell. The longitudinal bores of the holder can extend to the uppermost region of the holder, whereby they can preferably be arranged and designed point-symmetrically to a longitudinal central axis of the holder.
Vorteilhaft kann der Halter mit der Federeinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Thermoelement, vorzugsweise mit einem vorgenannten Wärmeverteilelement, im unbelasteten Zustand der Feder zwischen 1 mm und 10 mm, vorteilhaft zwischen 1 ,5 mm und 4 mm, über den höchsten Punkt des sonstigen Strahlungsheizkörpers oder des Trägers, vorzugsweise auch eines Randes, der den Träger umgibt oder der auf dessen Randbereich aufgesetzt ist, nach oben übersteht. The holder with the spring device can advantageously be designed in such a way that the thermocouple, preferably with an aforementioned heat distribution element, is between 1 mm and 10 mm, advantageously between 1.5 mm and 4 mm, above the highest point of the other radiant heater in the unloaded state of the spring or the carrier, preferably also an edge that surrounds the carrier or that is placed on its edge region, protrudes upwards.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strahlungsheizkörper keinen sogenannten Stabregler bzw. keine allgemeine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung aufweist. Dies vereinfacht die Ausgestaltung, da sozusagen nur eine einzige Art von Temperaturerfassungseinrichtung, nämlich mit Thermoelement, vorgesehen ist. Des Weiteren kann so eine Sicherheitsprüfung für ein Kochfeld, nämlich die sogenannte Fall- Prüfung, einfacher bestanden werden, da eine Gefahr der Beschädigung der Kochfeldplatte durch diese thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung wegfällt. In a preferred embodiment of the invention, it can be provided that the radiant heater does not have a so-called rod controller or a general thermomechanical temperature detection device. This simplifies the design since, so to speak, only a single type of temperature detection device, namely with a thermocouple, is provided. Furthermore, a safety test for a hob, namely the so-called drop test, can be carried out in this way. Test can be passed more easily because there is no risk of damage to the hob plate due to this thermomechanical temperature detection device.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strahlungsheizkörper nur eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung bzw. nur ein einziges Thermoelement aufweist. Dies vereinfacht Aufbau, Montage und Temperaturbestimmung. Dies kann auch unabhängig davon sein, wie viele ggf. unabhängig voneinander betreibbare Heizelemente oder Heizzonen der Strahlungsheizkörper aufweist. In a further embodiment of the invention, it can be provided that the radiant heater has only a single temperature detection device or only a single thermocouple. This simplifies construction, assembly and temperature determination. This can also be independent of how many independently operable heating elements or heating zones the radiant heater has.
Das erfindungsgemäße Kochfeld weist eine Kochfeldplatte und mindestens einen darunter angeordneten Strahlungsheizkörper auf, wie er vorstehend beschrieben worden ist. Dabei ist das Thermoelement an eine Unterseite der Kochfeldplatte angedrückt, insbesondere federnd angedrückt. The hob according to the invention has a hob plate and at least one radiant heater arranged underneath, as described above. The thermocouple is pressed against an underside of the hob plate, in particular pressed in a resilient manner.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. These and other features emerge not only from the claims but also from the description and the drawings, with the individual features being implemented individually or in groups in the form of subcombinations in one embodiment of the invention and in other areas and being advantageous and protectable in their own right may represent versions for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections and subheadings does not limit the general validity of the statements made under them.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit einer Kochfeldplatte und einem darunter angeordnetem erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit Temperaturerfassungseinrichtung, 1 shows a section through a hob according to the invention with a hob plate and a radiant heater according to the invention with a temperature detection device arranged underneath,
Fig. 2 eine verkleinerte Schrägansicht auf den Strahlungsheizkörper aus Fig. 1, Fig. 2 is a reduced oblique view of the radiant heater from Fig. 1,
Fig. 3 eine Vergrößerung nur der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 1, 3 shows an enlargement of only the temperature detection device from FIG. 1,
Fig. 4 eine Schrägansicht auf die Temperaturerfassungseinrichtung entsprechend Fig. 3,4 is an oblique view of the temperature detection device corresponding to FIG. 3,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1 durch einen weiteren erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit einer abgewandelten Temperaturerfassungseinrichtung im nach oben gedrückten Zustand eines Halters, 5 shows a sectional view similar to FIG. 1 through a further radiant heater according to the invention with a modified temperature detection device in the upwardly pressed state of a holder,
Fig. 6 eine Vergrößerung nur der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 5, Fig. 7 eine Schrägansicht ähnlich Fig. 4 der Temperaturerfassungseinrichtung aus Fig. 5 und 6 shows an enlargement of only the temperature detection device from FIG. 5, Fig. 7 is an oblique view similar to Fig. 4 of the temperature detection device from Fig. 5 and
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper mit zwei nicht konzentrisch angeordneten Heizzonen und einer am Rand angeordneten Temperaturerfassungseinrichtung. Fig. 8 is a top view of a further radiant heater according to the invention with two non-concentrically arranged heating zones and a temperature detection device arranged on the edge.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In der Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Kochfelds 11 dargestellt. Dieses Kochfeld 11 weist eine Kochfeldplatte 12 auf, vorteilhaft bestehend aus üblicher Glaskeramik, die eine Unterseite 13 aufweist. Hier nicht dargestellt, in der Praxis aber häufig anzutreffen, weist die Unterseite 13 eine genoppte Struktur auf mit Noppen, die eine Höhe zwischen 0,01 mm und 0,3 mm aufweisen sowie einen Abstand zueinander zwischen 2 mm und 7 mm. An der Kochfeldplatte 12 ist eine Kochstelle 15 durch einen darunter angeordneten erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper 17 gebildet, der bezüglich seines grundsätzlichen Aufbaus dem Stand der Technik entspricht. Der Strahlungsheizkörper 17 weist nämlich eine aus Blech bestehende Aufnahmeschale 19 auf, die einen hochgezogenen Rand 20 aufweist. In der Mitte befindet sich eine zentrale kleine Bohrung 21 mit einem Durchmesser zwischen 2 mm und 8 mm. 1 shows a sectional view through an area of a hob 11 according to the invention. This hob 11 has a hob plate 12, advantageously consisting of conventional glass ceramic, which has an underside 13. Not shown here, but often found in practice, the underside 13 has a knobbed structure with knobs that have a height between 0.01 mm and 0.3 mm and a distance from one another between 2 mm and 7 mm. On the hob plate 12, a hotplate 15 is formed by a radiant heater 17 according to the invention arranged underneath, which corresponds to the prior art in terms of its basic structure. The radiant heater 17 has a receiving shell 19 made of sheet metal, which has a raised edge 20. In the middle there is a central small hole 21 with a diameter between 2 mm and 8 mm.
In die Aufnahmeschale 19 ist ein Träger 23 eingelegt, der vorteilhaft aus üblichem Material besteht und im Wesentlichen tellerartig ausgebildet ist. Der Träger 23 weist eine Oberseite 24 auf, auf der Heizelemente 31 mit bekannter Ausbildung verlaufen. Das entsprechende Verlegemuster für die Heizelemente 31 kann aus Fig. 2 ersehen werden. Der Träger 23 weist einen äußeren Rand 27 auf. Innerhalb dieses Rands 27 weist der Träger 23 einen bekannten breiten Absatz auf, auf den ein ringartiger Randkörper 29 aufgesetzt ist. Dieser steht nach oben leicht über den Rand 20 der Aufnahmeschale 19 über. Der Strahlungsheizkörper 17 liegt mit der Oberseite dieses Randkörpers 29 an der Unterseite 13 der Kochfeldplatte 12 an. Auf nicht dargestellte Art und Weise, die der Fachmann aus dem Stand der Technik kennt, wird der Strahlungsheizkörper 17 mittels dieses Randkörpers 29 mit einer gewissen Kraft gegen die Unterseite 13 gedrückt und liegt an dieser an. A carrier 23 is inserted into the receiving shell 19, which advantageously consists of conventional material and is essentially designed like a plate. The carrier 23 has an upper side 24 on which heating elements 31 of known design run. The corresponding laying pattern for the heating elements 31 can be seen from FIG. The carrier 23 has an outer edge 27. Within this edge 27, the carrier 23 has a known wide shoulder onto which a ring-like edge body 29 is placed. This protrudes slightly above the edge 20 of the receiving tray 19. The radiant heater 17 rests with the top of this edge body 29 on the underside 13 of the hob plate 12. In a manner not shown, which the person skilled in the art knows from the prior art, the radiant heater 17 is pressed with a certain force against the underside 13 by means of this edge body 29 and lies against it.
Während übliche Strahlungsheizkörper häufig sogenannte Stabregler als Temperaturerfassungseinrichtungen aufweisen, möglicherweise auch alternativ ausgebildete Temperatursensoren, weist der erfindungsgemäße Strahlungsheizkörper 17 eine erfindungsgemäße Temperaturerfassungseinrichtung 33 auf. Sie ist in der Mitte angeordnet, insbesondere über der mittigen Bohrung 21. Die Temperaturerfassungseinrichtung 33 weist als Temperatursensor ein Thermo- element 35 auf, wie es grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein solches Thermoelement lässt sich aus bekannten Thermoelementen leicht finden. Es muss so ausgelegt sein, dass es hohe Temperaturen übersteht, möglicherweise auch dauerhaft, insbesondere Temperaturen über 500°C bis zu 600°C oder sogar bis zu 700°C. Das Thermoelement ist auf an sich bekannte Art und Weise als Schweißpunkt bzw. Verschweißung zweier Anschlüsse 36a und 36b in Form von Drähten ausgebildet, die aus entsprechend unterschiedlichen Materialien bestehen. Somit ist wichtig, dass das Thermoelement 35 im höchsten Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung 33 angeordnet ist, vorteilhaft sogar diesen höchsten Bereich selbst bildet. Es ist an einem Halter 40 angeordnet, der aus Keramik bestehen kann, vorteilhaft aus Steatit. Der Halter 40 weist im obersten Bereich ein verjüngtes bzw. angespitztes Ende 41 auf. Aus der Fig. 4 ist dessen Ausgestaltung erkennbar mit vier um jeweils 90° versetzten Schrägflächen. Durch den Halter 40 verlaufen zwei Längsbohrungen 43a und 43b, wobei jeweils ein Anschluss 36a und 36b durch eine dieser Längsbohrungen 43a und 43b geführt ist. Die Anschlüsse 36a und 36b können direkt darunter verdrillt sein zur Befestigung. Unten gehen die Anschlüsse 36a und 36b in eine herauslaufende Anschlussleitung 37 über. Damit kann das Thermoelement 35 an eine Auswertung elektrisch angeschlossen werden. Eine solche Auswertung entspricht vorteilhaft dem, was aus dem Stand der Technik bekannt ist. Entweder kann sie an eine Kochfeldsteuerung mit Mikrocontroller geführt sein, welche die Temperatursignale als erfasste Temperatur verwertet und zur Leistungsvorgabe für den Strahlungsheizkörper 17 verwendet. Alternativ kann eine Leistungsvorgabe für den Strahlungsheizkörper 17 mittels eines sogenannten Energiereglers erzeugt werden, also eines thermoelektromechanischen Systems. Hier ist vorteilhaft vorstellbar, ein Aufsatzgerät zu realisieren, welches an dem Energieregler angebracht wird und diesen zusätzlich steuert, insbesondere eine Leistungsvorgabe reduziert oder auf Null setzt, wenn das Thermoelement 35 eine als zu hoch vorgegebene Temperatur erfasst. While conventional radiant heaters often have so-called rod controllers as temperature detection devices, possibly also alternatively designed temperature sensors, the radiant heater 17 according to the invention has a temperature detection device 33 according to the invention. It is arranged in the middle, in particular above the central bore 21. The temperature detection device 33 has a thermal sensor as a temperature sensor. element 35, as is basically known from the prior art. Such a thermocouple can be easily found from known thermocouples. It must be designed to withstand high temperatures, possibly permanently, especially temperatures above 500°C up to 600°C or even up to 700°C. The thermocouple is designed in a manner known per se as a welding point or welding of two connections 36a and 36b in the form of wires which consist of correspondingly different materials. It is therefore important that the thermocouple 35 is arranged in the highest region of the temperature detection device 33, and advantageously even forms this highest region itself. It is arranged on a holder 40, which can consist of ceramic, advantageously steatite. The holder 40 has a tapered or pointed end 41 in the uppermost area. Its design can be seen from FIG. 4 with four inclined surfaces offset by 90° each. Two longitudinal bores 43a and 43b run through the holder 40, with one connection 36a and 36b being guided through one of these longitudinal bores 43a and 43b. The connections 36a and 36b can be twisted directly underneath for fastening. At the bottom, the connections 36a and 36b merge into a connecting line 37 that runs out. This allows the thermocouple 35 to be electrically connected to an evaluation. Such an evaluation advantageously corresponds to what is known from the prior art. Either it can be connected to a hob control with a microcontroller, which uses the temperature signals as a recorded temperature and uses them to set the power for the radiant heater 17. Alternatively, a power specification for the radiant heater 17 can be generated by means of a so-called energy regulator, i.e. a thermoelectromechanical system. Here it is advantageously conceivable to implement an attachment device which is attached to the energy regulator and additionally controls it, in particular reducing a power specification or setting it to zero when the thermocouple 35 detects a temperature that is specified as being too high.
Der Halter 40 weist zylindrischen Querschnitt und somit auch zylindrische Außenform auf, insbesondere eine kreisrunde Außenform. Dies kann möglicherweise auch aus der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 3 zusammen mit der Schrägdarstellung der Fig. 4 ersehen werden. Des Weiteren ist zu sehen, dass der Halter 40 in einer Aufnahmehülse 45 angeordnet ist, und zwar in einer dort vorgesehenen Innenbohrung 46 derart, dass er längsbeweglich ist. Die beiden Querschnitte entsprechen einander, die Innenbohrung 46 ist etwa 5% größer als ein Außenquerschnitt des Halters 40. Die Aufnahmehülse 45 besteht vorteilhaft entweder auch aus Keramik wie beispielsweise Steatit, also entsprechend dem Halter 40. Alternativ kann sie aus einem vorgenannten Material wie beispielsweise Vermiculite bestehen. Die Innenbohrung 46 ist durchgehend mit gleichem Querschnitt versehen. Die Aufnahmehülse 45 ist in einen Durchbruch 26 im Träger 23 eingesetzt, und zwar derart fest, dass sie nicht zusätzlich fixiert werden muss und auch nicht verkippen kann odgl.. Dieser Durchbruch 26 liegt genau mittig bzw. zentrisch über der Bohrung 21 in der Aufnahmeschale 19. Somit kann die Anschlussleitung 37 des Thermoelements 35 durch die Bohrung 21 hindurch aus der Aufnahmeschale 19 herausgeführt werden. The holder 40 has a cylindrical cross section and therefore also a cylindrical outer shape, in particular a circular outer shape. This can possibly also be seen from the enlarged sectional view of FIG. 3 together with the oblique view of FIG. 4. Furthermore, it can be seen that the holder 40 is arranged in a receiving sleeve 45, specifically in an inner bore 46 provided there, in such a way that it is longitudinally movable. The two cross sections correspond to each other, the inner bore 46 is approximately 5% larger than an outer cross section of the holder 40. The receiving sleeve 45 advantageously also consists either of ceramic such as steatite, i.e. corresponding to the holder 40. Alternatively, it can be made of an aforementioned material such as vermiculite consist. The inner bore 46 is provided with the same cross section throughout. The receiving sleeve 45 is inserted into an opening 26 in the carrier 23, so firmly that it is not additionally fixed must and cannot tilt or the like. This opening 26 is located exactly in the middle or centrally above the bore 21 in the receiving shell 19. The connecting line 37 of the thermocouple 35 can therefore be led out of the receiving shell 19 through the bore 21.
Bevor der Halter 40 mit dem Thermoelement 35 als vorgefertigte Baueinheit in die Innenbohrung 46 der Aufnahmehülse 45 eingesetzt wird, wird eine Schraubenfeder 48 eingesetzt. Diese Schraubenfeder 48 weist einen Außendurchmesser auf, der nur geringfügig, insbesondere 2% bis 15%, unter dem Querschnitt der Innenbohrung 46 liegt. So wird die Schraubenfeder 48 zuverlässig in der Innenbohrung 46 geführt. Gleichzeitig ist ihr Durchmesser größer als derjenige der Bohrung 21 , so dass die Schraubenfeder 48 nach unten auf dem die Bohrung 21 umgebenden Randbereich des Bodens der Aufnahmeschale 19 aufliegt bzw. abgestützt ist. Auf die Schraubenfeder 48 wiederum ist der Halter 40 gesetzt und stützt sich mit seiner Unterseite an der Schraubenfeder 48 ab. Dadurch wird die federnde Lagerung des Halters 40 an der Temperaturerfassungseinrichtung 33 bzw. in der Aufnahmehülse 45 erreicht. Diese federnde Lagerung ist wichtig, damit bei Bauteiltoleranzen des Aufbaus des Strahlungsheizkörpers 17 sowie dessen Anordnung unterhalb der Kochfeldplatte 12 stets ein sicheres, zuverlässiges und dauerhaftes Anliegen des Thermoelements 35 an der Unterseite 13 gewährleistet ist. Des Weiteren ist dies für die aus dem Stand der Technik bekannte Fallprüfung für das Kochfeld 11 vorteilhaft bzw. notwendig. Before the holder 40 with the thermocouple 35 is inserted as a prefabricated structural unit into the inner bore 46 of the receiving sleeve 45, a coil spring 48 is inserted. This coil spring 48 has an outer diameter that is only slightly, in particular 2% to 15%, below the cross section of the inner bore 46. The coil spring 48 is thus reliably guided in the inner bore 46. At the same time, its diameter is larger than that of the bore 21, so that the coil spring 48 rests or is supported downwards on the edge region of the bottom of the receiving shell 19 surrounding the bore 21. The holder 40 is in turn placed on the coil spring 48 and is supported with its underside on the coil spring 48. This achieves the resilient mounting of the holder 40 on the temperature detection device 33 or in the receiving sleeve 45. This resilient mounting is important so that, given component tolerances in the construction of the radiant heater 17 and its arrangement below the hob plate 12, a safe, reliable and permanent contact of the thermocouple 35 on the underside 13 is always guaranteed. Furthermore, this is advantageous or necessary for the drop test for the hob 11 known from the prior art.
Die Schraubenfeder 48 kann zwar grundsätzlich aus beliebigem Material ausgebildet sein, sie könnte auch als Blattfeder oder mit beliebiger anderer Konstruktion ausgebildet sein, sie muss eben den Halter 40 mit dem Thermoelement 35 an seiner Spitze nach oben drücken können. Aufgrund der selbst innerhalb der Aufnahmehülse 45 herrschenden sehr hohen Temperaturen, vor allem im Dauerbetrieb des Strahlungsheizkörpers 17 bzw. der Heizelemente 31, ist eine hohe Temperaturbeständigkeit aber notwendig. Diese Temperaturen können auf Dauer mehrere 100°C erreichen, beispielsweise 400°C bis 600°C. Somit ist es wichtig, dass die verwendete Feder auch auf Dauer ihre Federeigenschaften und/oder ihre Form nicht verliert. Dafür bieten sich hochwertige Federstähle an. The coil spring 48 can basically be made of any material, it could also be designed as a leaf spring or with any other construction, it just has to be able to push the holder 40 with the thermocouple 35 at its tip upwards. However, due to the very high temperatures that prevail even within the receiving sleeve 45, especially during continuous operation of the radiant heater 17 or the heating elements 31, a high temperature resistance is necessary. These temperatures can reach several 100°C over time, for example 400°C to 600°C. It is therefore important that the spring used does not lose its spring properties and/or its shape over time. High-quality spring steels are ideal for this.
Das Thermoelement ist vorteilhaft vom Typ J oder Typ K. Es weist einen Durchmesser zwischen 0,25 und 0,3 mm auf, kann aber auch kleiner oder größer sein. The thermocouple is advantageously of type J or type K. It has a diameter between 0.25 and 0.3 mm, but can also be smaller or larger.
Die Temperaturerfassungseinrichtung 33 muss auch nicht zwingend in der Mitte des Strahlungsheizkörpers 17 angeordnet sein, sie kann auch näher zum Rand 27 hin angeordnet sein. Hier eignet sich beispielsweise ein streifenartiger Freibereich 32 im Verlauf der Heizelemente 31, der aus Fig. 2 gut ersichtlich ist. Eine Anordnung der Temperaturerfassungseinrichtung 33 weiter zum Rand 27 hin könnte den allgemeinen Vorteil aufweisen, dass in diesem Randbereich ein auf die Kochstelle 15 aufgestellter Topf mit größerer Wahrscheinlichkeit aufliegt und somit mehr Wärme von der Kochfeldplatte 12 aufnimmt. Dies wiederum kann zu geringeren Temperaturen an der Unterseite 13 der Kochfeldplatte 12 führen, so dass die Kochfeldplatte 12 thermisch weniger belastet wird. The temperature detection device 33 does not necessarily have to be arranged in the middle of the radiant heater 17; it can also be arranged closer to the edge 27. A strip-like free area 32 in the course of the heating elements is suitable here, for example 31, which can be clearly seen from Fig. 2. Arranging the temperature detection device 33 further towards the edge 27 could have the general advantage that a pot placed on the hob 15 is more likely to rest in this edge area and thus absorbs more heat from the hob plate 12. This in turn can lead to lower temperatures on the underside 13 of the hob plate 12, so that the hob plate 12 is subjected to less thermal stress.
Der Strahlungsheizkörper 17 ist erkennbar ein sogenannter Einkreis-Strahlungsheizkörper. Für diesen einzigen Heizkreis ist die einzige Temperaturerfassungseinrichtung 33 vorgesehen, die dann vorteilhaft platziert werden muss. Ist der Strahlungsheizkörper als Zweikreis-Strahlungsheizkörper ausgeführt, weist er also mehrere unabhängig voneinander betreibbare Heizkreise auf, so kann zwar pro eigenständig betreibbarem Heizkreis eine eigene separate Temperaturerfassungseinrichtung 33 vorgesehen sein, vorteilhaft aber insgesamt nur eine einzige. Dies wird nachfolgend noch in der Fig. 8 dargestellt und entsprechend beschrieben. The radiant heater 17 is clearly a so-called single-circuit radiant heater. The only temperature detection device 33 is provided for this single heating circuit and must then be positioned advantageously. If the radiant heater is designed as a dual-circuit radiant heater, i.e. it has several heating circuits that can be operated independently of one another, a separate temperature detection device 33 can be provided for each independently operable heating circuit, but advantageously only a single one in total. This is shown below in FIG. 8 and described accordingly.
Aus der vergrößerten Schnittdarstellung der Fig. 3 ist zu erkennen, dass zwar einerseits die Gefahr besteht, dass der Halter 40 samt Thermoelement 35 nach oben aus der Aufnahmehülse 45 herausrutscht. Dies kann aber entweder durch eine formschlüssige Ausgestaltung verhindert werden. Alternativ kann es dadurch verhindert werden, dass die Anschlussleitung 37 nicht so weit nachgeben kann, dass das Herausrutschen möglich ist. Des Weiteren ist im montierten Zustand des Strahlungsheizkörpers 17, also in einem Kochfeld 11, diese Gefahr nicht mehr gegeben. Sie muss also nur während Herstellung, Transport und Montage berücksichtigt werden. In allgemeiner vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann eine T ransportsicherung für die T empe- raturerfassungseinrichtung 33 bzw. das Thermoelement 35 vorgesehen sein. Diese soll zum Schutz derselben dienen sowie dazu, das Thermoelement 33 in der Aufnahmehülse 45 nach unten zu drücken. Somit sollten Thermoelement 35 und Transportsicherung nicht über den umlaufenden Randkörper 29 des Strahlungsheizkörpers 17 nach oben überstehen, um Schäden während Transport und Montage zu verhindern. Eine solche Transportsicherung kann allgemein gebildet sein durch eine fest bzw. klemmend auf der Aufnahmehülse 45 sitzende Kappe, vorteilhaft aus Kunststoff. Alternativ könnte ein Bajonettverschluss zwischen Halter 40 und Aufnahmehülse 45 vorgesehen sein, der sich durch eine Drehbewegung um einen bestimmten Drehwinkel verriegeln und auch wieder lösen lässt. From the enlarged sectional view of FIG. 3 it can be seen that, on the one hand, there is a risk that the holder 40 together with the thermocouple 35 will slip upwards out of the receiving sleeve 45. However, this can either be prevented by a positive design. Alternatively, this can prevent the connecting line 37 from yielding to such an extent that slipping out is possible. Furthermore, when the radiant heater 17 is installed, i.e. in a hob 11, this risk no longer exists. So it only needs to be taken into account during production, transport and assembly. In a generally advantageous embodiment of the invention, a transport safety device can be provided for the temperature detection device 33 or the thermocouple 35. This is intended to protect the same and to press the thermocouple 33 down in the receiving sleeve 45. Thus, the thermocouple 35 and the transport lock should not protrude upwards beyond the peripheral edge body 29 of the radiant heater 17 in order to prevent damage during transport and assembly. Such a transport lock can generally be formed by a cap that sits firmly or clamps on the receiving sleeve 45, advantageously made of plastic. Alternatively, a bayonet lock could be provided between the holder 40 and the receiving sleeve 45, which can be locked and released again by a rotational movement through a certain angle of rotation.
Das Thermoelement 35 wird dadurch am Halter 40 festgehalten, insbesondere genau in der vorgegebenen Position am angespitzten Ende 41, dass die beiden separat durch die Längs- bohrungen 43a und 43b geführten Anschlüsse 36a und 36b vorteilhaft unterhalb des Halters 40 miteinander verdreht sind, insbesondere direkt unterhalb des Halters 40. So ist eine Lagesicherung für das Thermoelement 35 gegeben, die auch sehr wichtig ist. The thermocouple 35 is held on the holder 40, in particular exactly in the predetermined position at the pointed end 41, in that the two connections 36a and 36b, which are guided separately through the longitudinal bores 43a and 43b, are advantageously below the holder 40 are twisted together, in particular directly below the holder 40. This ensures that the thermocouple 35 is secured in position, which is also very important.
In der Fig. 5 ist eine Abwandlung eines erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörpers 117 dargestellt. Eine Kochfeldplatte ist hier nicht dargestellt, dafür ist ein Halter 140 einer Temperaturerfassungseinrichtung 133 aufgrund der Federkraft einer Schraubenfeder 148 weiter aus der Aufnahmehülse 145 herausgedrückt. Im Vergleich zur Höhe des umlaufenden Randkörpers 29, der entsprechend Fig. 1 das Niveau der Unterseite der Kochfeldplatte bedeutet, ist zu erkennen, dass ein solcher Überstand wenige Millimeter betragen kann, beispielsweise 1 mm bis 4 mm. A modification of a radiant heater 117 according to the invention is shown in FIG. A hob plate is not shown here, but a holder 140 of a temperature detection device 133 is pushed further out of the receiving sleeve 145 due to the spring force of a coil spring 148. Compared to the height of the circumferential edge body 29, which means the level of the underside of the hob plate according to FIG. 1, it can be seen that such a projection can be a few millimeters, for example 1 mm to 4 mm.
Der Strahlungsheizkörper 117 weist der Fig. 1 entsprechend eine Aufnahmeschale 119 samt Rand 120 und mittiger Bohrung 121 auf. In diese Aufnahmeschale 119 ist ein identischer Träger 123 mit einer Oberseite 124 eingelegt, auf der Heizelemente 131 verlaufen. Die genannte Aufnahmehülse 145 ist in einen mittigen Durchbruch 126 eingesetzt und befestigt, der genau über der Bohrung 121 liegt. Halter 140 und Aufnahmehülse 145 bestehen aus demselben Material wie vorbeschrieben. Allerdings ist der Halter 140 an seinem obersten Bereich erkennbar anders ausgebildet, er weist nämlich kein angespitztes Ende auf. Auch das Thermoelement ist hier anders ausgebildet, es trägt nämlich eine darauf aufgeschweißte Wärmeverteilscheibe 42 aus Stahl oder Nickel. Diese verläuft parallel zur Fläche der Oberseite des Strahlungsheizkörpers 117 bzw. zur Fläche einer Unterseite einer Kochfeldplatte nach Montage in ein entsprechendes Kochfeld. Die Wärmeverteilscheibe 42 kann aus entsprechend temperaturbeständigem Metall bestehen, ihr Durchmesser kann 5 mm bis 6 mm betragen, die Dicke kann zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegen. Diese Wärmeverteilscheibe 42 weist den Vorteil auf, dass sie so groß ist, dass sie an der Unterseite nur der eingangs genannten Noppen der Unterseite einer Kochfeldplatte aufliegt, also stets aufliegt. Somit sind stets dieselben Übertragungsverhältnisse für eine Temperatur gegeben, während das eher als punktförmig anzusehende Thermoelement 35 der Fig. 1 bis 4 mal auf einer solchen Noppe anliegen kann, mal daneben. Des Weiteren bildet die Wärmeverteilscheibe 42 auch einen vorgenannten Schlagschutz für die Unterseite der Kochfeldplatte. The radiant heater 117 has, as shown in FIG. 1, a receiving shell 119 including an edge 120 and a central bore 121. An identical carrier 123 with an upper side 124 on which heating elements 131 run is inserted into this receiving shell 119. The receiving sleeve 145 mentioned is inserted and fastened into a central opening 126, which lies exactly above the bore 121. Holder 140 and receiving sleeve 145 are made of the same material as described above. However, the holder 140 is clearly designed differently at its uppermost area, namely it does not have a pointed end. The thermocouple is also designed differently here, namely it has a heat distribution disk 42 made of steel or nickel welded onto it. This runs parallel to the surface of the top of the radiant heater 117 or to the surface of the underside of a hob plate after installation in a corresponding hob. The heat distribution disk 42 can be made of appropriately temperature-resistant metal, its diameter can be 5 mm to 6 mm, and the thickness can be between 0.1 mm and 0.3 mm. This heat distribution disk 42 has the advantage that it is so large that it rests on the underside of only the initially mentioned knobs on the underside of a hob plate, i.e. it always rests. The same transfer conditions for a temperature are therefore always present, while the thermocouple 35 of FIGS. 1 to 4, which is more likely to be seen as a point, can sometimes rest on such a nub and sometimes next to it. Furthermore, the heat distribution disk 42 also forms the aforementioned impact protection for the underside of the hob plate.
Es ist auch zu erkennen, dass der Durchmesser der Wärmeverteilscheibe 142 nicht größer ist als derjenige des Halters 140. So wird sie sozusagen weniger mit direkter Strahlungshitze von den Heizelementen 131 beaufschlagt und aufgeheizt. Schließlich soll das Thermoelement 135 nach Möglichkeit nur die Temperatur der Unterseite der Kochfeldplatte erfassen. It can also be seen that the diameter of the heat distribution disk 142 is not larger than that of the holder 140. This means that it is exposed to and heated up less by direct radiant heat from the heating elements 131. Finally, if possible, the thermocouple 135 should only detect the temperature of the underside of the hob plate.
Bei einer derartigen Ausgestaltung mit einer metallischen Wärmeverteilscheibe 142 besteht die Option, dass die freien Enden der Anschlüsse 136a und 136b einer Anschlussleitung 137 für das Thermoelement 135 nicht direkt miteinander verschweißt sind, um dieses Thermoelement zu bilden. Vielmehr können sie auch mit 1 mm bis 2 mm Abstand zueinander auf der gemeinsamen Wärmeverteilscheibe 142 angeschweißt sein. Dann wird das Thermoelement zusammen mit der Wärmeverteilscheibe 142 gebildet, so dass die notwendige Materialwahl im Hinblick auf eine gewünschte Thermospannung erfolgen sollte. In such an embodiment with a metallic heat distribution disk 142, there is the option that the free ends of the connections 136a and 136b of a connection line 137 for the thermocouple 135 are not directly welded together to form this thermocouple. Rather, they can also be welded to the common heat distribution disk 142 at a distance of 1 mm to 2 mm from one another. Then the thermocouple is formed together with the heat distribution disk 142, so that the necessary choice of material should be made with regard to a desired thermal voltage.
In der Fig. 8 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Strahlungsheizkörper als Zweikreis-Strahlungsheizkörper 217 in der Draufsicht dargestellt. Er weist einen Rand 220 einer Aufnahmeschale 219 auf, die einen runden scheibenförmigen Träger 223 enthält. Der Zweikreis-Strahlungsheizkörper 217 weist eine kleinere, sozusagen innere Heizzone 230a mit einem inneren Heizelement 231a auf dem Träger 223 auf. Dieses ist ausgebildet wie zuvor beschrieben und wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es verläuft ähnlich Fig. 2 in bekanntem mäanderförmigen Muster. Des Weiteren ist eine größere, sichelförmige und sozusagen äußere Heizzone 230b mit einem äußeren Heizelement 231b vorgesehen, in der die runde innere Heizzone 230a angeordnet ist, aber ganz zu deren Rand verschoben. Die Heizzonen 230a und 230b sind also nicht konzentrisch angeordnet, wie es bei Zweikreis-Strahlungsheizkörpern häufig anzutreffen ist. 8 shows a further radiant heater according to the invention as a dual-circuit radiant heater 217 in a top view. It has an edge 220 of a receiving shell 219, which contains a round disc-shaped carrier 223. The dual-circuit radiant heater 217 has a smaller, so to speak inner heating zone 230a with an inner heating element 231a on the carrier 223. This is designed as described above and as is known from the prior art. It runs similarly to FIG. 2 in a well-known meandering pattern. Furthermore, a larger, crescent-shaped and, so to speak, outer heating zone 230b is provided with an outer heating element 231b, in which the round inner heating zone 230a is arranged, but shifted completely to its edge. The heating zones 230a and 230b are therefore not arranged concentrically, as is often the case with dual-circuit radiant heaters.
Eine Temperaturerfassungseinrichtung 233 ist in dem Randbereich angeordnet, in dem die innere Heizzone 230a nahe dem Rand 220 angeordnet ist. Damit liegt sie immer unter dem Randbereich eines Topfes, der über dem Strahlungsheizkörper 217 auf eine Kochfeldplatte aufgestellt ist, egal ob der Topf klein ist entsprechend der inneren Heizzone 230a und nur von dieser beheizt wird, oder ob der Topf groß ist entsprechend der äußeren Heizzone 230b und von beiden Heizzone 230a und 230b gemeinsam beheizt wird. Somit wird insgesamt für zwei Heizzonen nur eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung 233 benötigt, was den Aufwand reduziert. Gleichzeitig ist die Anordnung der Temperaturerfassungseinrichtung 233 in diesem Randbereich unter Umständen sehr vorteilhaft, weil dadurch immer eine Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte gemessen wird an einer Stelle, an der sowohl gute als auch schlechte Töpfe stets aufliegen, nämlich an ihrem Randbereich. A temperature detection device 233 is arranged in the edge region in which the inner heating zone 230a is arranged near the edge 220. This means that it is always below the edge area of a pot that is placed on a hob plate above the radiant heater 217, regardless of whether the pot is small corresponding to the inner heating zone 230a and is only heated by it, or whether the pot is large corresponding to the outer heating zone 230b and is heated together by both heating zones 230a and 230b. This means that only a single temperature detection device 233 is required for two heating zones, which reduces the effort. At the same time, the arrangement of the temperature detection device 233 in this edge area may be very advantageous because this means that a temperature is always measured on the underside of the hob plate in a place where both good and bad pots always rest, namely on its edge area.
Die Temperaturerfassungseinrichtung 233 weist eine Aufnahmehülse 245 auf. Ebenso ist eine Wärmeverteilscheibe 242 erkennbar, die oben auf ein nicht sichtbares Thermoelement aufgeschweißt ist wie zuvor beschrieben. The temperature detection device 233 has a receiving sleeve 245. A heat distribution disk 242 can also be seen, which is welded to the top of an invisible thermocouple as described above.
Nahe der Temperaturerfassungseinrichtung 233 ist außen an dem Rand 220 der Aufnahmeschale ein elektrischer Anschluss 218 vorgesehen, der wie üblich ausgebildet sein kann. An ihm können die Heizelemente 231a und 231b angeschlossen werden. Zusätzlich könnte an dem rechten Stecker auch eine elektrische Anschlussmöglichkeit für die Temperaturerfassungseinrichtung 233 vorgesehen sein. Near the temperature detection device 233, an electrical connection 218 is provided on the outside of the edge 220 of the receiving shell, which can be designed as usual. The heating elements 231a and 231b can be connected to it. In addition, this could be the case An electrical connection option for the temperature detection device 233 can also be provided on the right plug.

Claims

Patentansprüche Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld zur Anordnung unter einer Kochfeldplatte des Kochfelds, wobei der Strahlungsheizkörper aufweist: einen Träger mit einem den Träger umgebenden Rand, ein Heizelement auf dem Träger, eine Temperaturerfassungseinrichtung an dem Träger, die zur Erfassung einer Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung aufweist: ein Thermoelement, das an einem obersten Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung angeordnet ist und/oder an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegt, einen Halter für das Thermoelement, wobei der Halter elektrisch isolierend ausgebildet ist, eine Federeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Thermoelement in Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers federnd weg vom Träger und über den Träger hin zur Kochfeldplatte zu drücken. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung, insbesondere der Halter für das Thermoelement, am obersten Bereich verjüngt ausgebildet ist, insbesondere konisch verjüngt. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement über den Halter nach oben übersteht, insbesondere mit einem Überstand von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise bis zu maximal 2 mm. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oben auf dem Thermoelement ein Wärmeverteilelement angeordnet ist, wobei das Wärmeverteilelement eine Fläche aufweist, die größer ist als diejenige des Thermoelements, wobei vorzugsweise die Fläche des Wärmeverteilelements an ihrer Oberseite plan ist und/oder parallel zur Fläche des Trägers verläuft, wobei insbesondere das Wärmeverteilelement aus Metall besteht und vorzugsweise auf dem Thermoelement festgeschweißt ist. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Wärmeverteilelements zwischen 2 mm2 und 200 mm2 beträgt, vorzugsweise zwischen 8 mm2 und 100 mm2 beträgt. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter einen Haltekörper aufweist, an dem das Thermoelement direkt befestigt ist, vorzugsweise mittels Anschlüssen des Thermoelements, wobei der Haltekörper aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, Vermiculite, Verdomit. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter in einer den Halter umgebenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist und der Halter und die Aufnahmeeinrichtung derart ausgebildet sind, dass die Aufnahmeeinrichtung fest an dem Träger angeordnet ist, insbesondere in den Träger eingreift, wobei der Halter in der Richtung senkrecht zur Fläche des Trägers in der Aufnahmeeinrichtung gegen die Federeinrichtung bewegbar ist, wobei vorzugsweise die Federeinrichtung innerhalb der Aufnahmeeinrichtung und unterhalb des Halters angeordnet ist, wobei insbesondere die Federeinrichtung eine Druckfeder ist. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung aus einem Material aus der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Keramik, Vermiculite, Verdomit, und/oder dass die Aufnahmeeinrichtung eine längliche Hülse ist mit einem Innenquerschnitt, der dem Außenquerschnitt des Halters entspricht und gegenüber diesem Außenquerschnitt zwischen 2% und 20% vergrößert ist. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsheizkörper eine Aufnahmeschale für den Träger aufweist, auf der der Träger im Wesentlichen flächig auffliegt, wobei die Aufnahmeschale im Bereich der Temperaturerfassungseinrichtung eine Bohrung aufweist und der Träger einen größeren Durchbruch aufweist, wobei der Durchbruch diese Bohrung überdeckt. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 9 und nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung eine Längsöffnung mit dem Innenquerschnitt aufweist, wobei die Aufnahmeeinrichtung in den Durchbruch passgenau eingesetzt ist und die Bohrung in der Aufnahmeschale unterhalb der Längsöffnung der Aufnahmeeinrichtung sitzt, wobei vorzugsweise die Federeinrichtung nach Anspruch 7 an einem innerhalb der Längsöffnung verlaufenden Rand der Bohrung der Aufnahmeschale abgestützt ist. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter zwei Längsbohrungen nebeneinander aufweist, wobei die zwei Anschlüsse des Thermoelements jeweils getrennt voneinander in den Längsbohrungen durch den Halter verlaufen und an dessen unterem Ende austreten, wobei sie vorzugsweise durch die Aufnahmeeinrichtung und die Bohrung in der Aufnahmeschale nach unten herausgeführt sind, wobei insbesondere die Längsbohrungen des Halters bis an den obersten Bereich des Halters gehen, wobei die Längsbohrungen vorzugsweise punktsymmetrisch zu einer Längsmittelachse des Halters angeordnet und ausgebildet sind. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter mit der Federeinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Thermoelement, vorzugsweise mit einem Wärmeverteilelement nach einem der Ansprüche 4 oder 5, im unbelasteten Zustand der Feder zwischen 1 mm und 4 mm über den höchsten Punkt des sonstigen Strahlungsheizkörpers oder des Trägers, vorzugsweise auch des Randes, der den Träger umgibt, nach oben übersteht. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Transportsicherung für die Temperaturerfassungseinrichtung bzw. das Thermoelement, um das Thermoelement in der Aufnahmehülse nach unten zu halten oder zu drücken, vorzugsweise damit das Thermoelement und die Transportsicherung nicht über den umgebenden Rand des Strahlungsheizkörpers nach oben überstehen. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsheizkörper keinen Stabregler bzw. keine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung aufweist und/oder dass der Strahlungsheizkörper eine einzige Temperaturerfassungseinrichtung bzw. ein einziges Thermoelement aufweist. Kochfeld mit einer Kochfeldplatte und mit mindestens einem darunter angeordneten Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Thermoelement an eine Unterseite der Kochfeldplatte angedrückt ist. Patent claims Radiant heater for a hob for arrangement under a hob plate of the hob, the radiant heater having: a carrier with an edge surrounding the carrier, a heating element on the carrier, a temperature detection device on the carrier, which is designed to detect a temperature on the underside of the hob plate is, characterized in that the temperature detection device has: a thermocouple which is arranged on an uppermost region of the temperature detection device and/or rests on the underside of the hob plate, a holder for the thermocouple, the holder being designed to be electrically insulating, a spring device which is designed to resiliently press at least the thermocouple away from the carrier in the direction perpendicular to the surface of the carrier and over the carrier towards the hob plate. Radiant heater according to claim 1, characterized in that the temperature detection device, in particular the holder for the thermocouple, is tapered at the top region, in particular tapered conically. Radiant heater according to claim 1 or 2, characterized in that the thermocouple projects upwards beyond the holder, in particular with a projection of at least 0.1 mm, preferably up to a maximum of 2 mm. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that a heat distribution element is arranged on top of the thermocouple, the heat distribution element having a surface that is larger than that of the thermocouple, preferably the surface of the heat distribution element being flat on its top side and/or parallel runs to the surface of the carrier, in particular the heat distribution element being made of metal and preferably being welded onto the thermocouple. Radiant heater according to claim 4, characterized in that the area of the heat distribution element is between 2 mm 2 and 200 mm 2 , preferably between 8 mm 2 and 100 mm 2 . Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the holder has a holding body to which the thermocouple is attached directly, preferably by means of connections of the thermocouple, the holding body being formed from a material from the following group: ceramic, vermiculite, verdomite. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the holder is arranged in a receiving device surrounding the holder and the holder and the receiving device are designed such that the receiving device is fixedly arranged on the carrier, in particular engages in the carrier, the holder can be moved in the direction perpendicular to the surface of the carrier in the receiving device against the spring device, the spring device preferably being arranged within the receiving device and below the holder, in particular the spring device being a compression spring. Radiant heater according to claim 7, characterized in that the receiving device is made of a material from the following group: ceramic, vermiculite, verdomite, and / or that the receiving device is an elongated sleeve with an inner cross section that corresponds to and opposite the outer cross section of the holder External cross section is increased between 2% and 20%. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the radiant heater has a receiving shell for the carrier, on which the carrier flies essentially flat, the receiving shell having a hole in the area of the temperature detection device and the carrier having a larger opening, the opening covers this hole. Radiant heater according to claim 9 and according to claim 7 or 8, characterized in that the receiving device has a longitudinal opening with the internal cross section, the receiving device being inserted into the opening with a precise fit and the bore in the receiving shell sitting below the longitudinal opening of the receiving device, preferably the spring device according to claim 7 is supported on an edge of the bore of the receiving shell running within the longitudinal opening. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the holder has two longitudinal bores next to each other, the two Connections of the thermocouple each run separately from one another in the longitudinal bores through the holder and exit at its lower end, whereby they are preferably led downwards through the receiving device and the bore in the receiving shell, in particular the longitudinal bores of the holder up to the uppermost region of the holder go, the longitudinal bores preferably being arranged and designed point-symmetrically to a longitudinal central axis of the holder. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the holder with the spring device is designed such that the thermocouple, preferably with a heat distribution element according to one of claims 4 or 5, is between 1 mm and 4 mm above the highest in the unloaded state of the spring Point of the other radiant heater or the carrier, preferably also the edge that surrounds the carrier, protrudes upwards. Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized by a transport lock for the temperature detection device or the thermocouple in order to hold or press the thermocouple downwards in the receiving sleeve, preferably so that the thermocouple and the transport lock do not protrude upwards over the surrounding edge of the radiant heater . Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the radiant heater does not have a rod controller or a thermomechanical temperature detection device and / or that the radiant heater has a single temperature detection device or a single thermocouple. Hob with a hob plate and with at least one radiant heater arranged underneath according to one of the preceding claims, wherein the thermocouple is pressed against an underside of the hob plate.
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