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Heizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung für die Beheizung von
Glaskeramik-Kochplatten Die erfindung betrifft einen Heizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung
für die Beheizung von Glaskeramik-Kochplatten, bei dem im Bereich unterhalb der
Glaskeramik-Kochplatte mindestens ein Heizleiter angeordnet ist.
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Derartige Heizkörper sind als sogenannte Blachheizkörper mit Temperaturbegrenzereinrichtung
bekannt. Dabei überdecken die Gleskerainik-Kochplatten den gesamten Kochherd, wobei
die einzelnen Kochstellen jeweils an der Unterseite der Glasfläche ihre Wärmequelle
besitzen. Als Wärmequelle werden bei den bekannten Fl achheizkörpern meistens massearme,
sogenannte Glimmerplattenheizkörper, verwendet, bei denen die Heizleiter auf einer
Glimmerplatte aufgewickelt sind. Um ausreichende Leistungen und Wirkungsgrade zu
erzielen, ist es erforderlich, die Temperatur bis an die obere Belastungsgrenze
der Glaskeramik-Kochplatte zu führen, also bis ca. 6500 Celsius die Kochplatte zu
belasten.
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Bei den Flachheizkörpern dieser Art werden bereits Temperaturbegrenzereinrichtungen
eingesetzt als Thermostate, die bei jedem Flachheizkörper punktuell die vorhandene
Temperatur abtasten.
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Bei einem solchen Einsatz von Thermostaten besteht aber der wesentliche
Nachteil, daß diese jeweils nur an einem einzigen oder an einigen Punkten innerhalb
des Kochstellenbereiches angelegt werden können und demzufolge thermisch nur diese
Punkte
in der Temperatur gemessen werden. Sobald in einem anderen
Flächenbereich der Kochstelle die Temperaturen aus irgendeinem Grunde grösser als
650° Celsius werden, besteht damit eine erheblich Gefährdung der Glaskeramiplatte,
so daß es zur Uberbeanspruchung derselben kommen kann, wodurch sie unter Umständen
sogar zerstört würde. Dabei muss berücksichtigt werden, daß diese Glaskeramik-Kochplatten
sehr teuer sind.
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Es ist aber auch nicht möglich, eine Vielzahl von Thermoelementen
einzusetzen, da ein derart gesicherter Herd zu hohe Herstellungskosten hätte und
damit unverkäuflich ist, abgesehen davon, könnte auch bei Einsatz einer Vielzahl
von Elektrothermostaten nur jeweils der Randbereich der Kochplatte erfasst werden,
nicht aber die Bereichsebene zwischen dem Flachheizkörper und der Kochplatte.
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Es muss dabei noch berücksichtigt werden, daß die an einem solchen
Herd arbeitende Hausfrau eine Vielzahl von Kochtöpfen unterschiedlicher Grösse hat
und auch den Vorteil des sogenannten Zonenkochens ausnützen will. Eine Verteilung
ihrer Kochtöpfe auf der Glaskeramik-Kochplatte wird nicht immer gleich sein mit
der Anordnung der Flachheizkörper unterhalb der Kochplatte, so daß auf der Oberseite
der Glaskeramik-Kochplatte unterschiedliche Temperaturen abgenommen werden. Dieses
führt zu erheblichen Spannungen innerhalb der Glaskeramik-Sochplatte, die diese
normalerweise verträgt, erheblicher ist, daß es zu Überhitzungen von Zonen kommen
kann, auf denen keine Kochtöpfe stehen, die von obenher die Wärme abnehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und eine Sicherung für die Glaskeramik-Kochplatte zu schaffen, die flächig wirkt
und nicht nur punktuell.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Heizleiter auf einem Isolierblock
liegt und mit einer wärmeleitenden, insbesondere metallischen Abdeckung oder Ummantelung
versehen, die ihrerseits
mit einer Temperaturbegrenzungseinrichtrng
verbunden ist.
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Dabei ist es nun gleichgültig, ob der Heizleiter sicli in einem Metallrohr
befindet, das beispielsweise zu einer Spirale gebogen auf dem Isolierblock liegt
oder ob der Heizleiter eingebettet in Keramikperlen mit einer Metallfolie oder mit
einer Metallplatte überdeckt ist. Wesentlich ist, daß ein Wärmeleiter vorhanden
ist, der gerade durch seine Wärmeleitfähigkeit die Gewährleistung dafür gibt, daß
eine gleichmässige Wärmeverteilung über den Gesamtbereich erfolgt, so daß bei Abtasten
eines oder mehrerer Punkte die Uberwachung der Gesamtfläche erfolgt, selbst wenn
dieser Punkt am Randbereich des Flachheizkörpers liegt.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 bis 3 Ausführungsbeispiele der Erfindung In den
Zeichnungen ist die Glaskeramik-Heizplatte mit 1 bezeichnet, unter der an beliebiger
Stelle und in beliebiger Vielzahl Heizstellen angeordnet sein können, die mit 2
bezeichnet sind. Diese Heizstellen weisen jeweils einen Isolierblock 3 auf, der
den Heizdraht 4 auf seiner Oberseite trägt. Der Heizdraht 4 kann auch in den Isolierblock
3 eingelassen sein. Ferner besteht die Möglichkeit, daß sich der Isolierblock 3
über den gesamten Bereich unterhalb der Glaskeramik-Heizplatte erstreckt, so daß
also nicht einzelne Isolierblöcke 3 angeordnet sind, sondern eine Isolierplatte.
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Beim Ausführugsbeispiel der Fig. 1 liegt der Heizleiter oder Heizdraht
in einem Rohr 14, das einen sehr geringen Durchmesser hatte, z.B. 2 bis 3 mm, wobei
dieses Rohr zu einer Spirale gebogen werden kann. Auch ist jede andere Anordnung
des Rohres 14
möglich, beispielsweise eine gleichmässige Schleifenlegung
auf der Oberfläche des Isolierblockes 3. In welcher Form der Heizleiter oder der
Heizdraht 4 in dem Rohr 14 angeordnet ist, ist gleichgültig, es kann ein einfacher
Draht oder auch ein in Spiralen geführter Draht sein. Die beiden Heizleiteranschlüsse
40 können je nach Formgebung des Rohres 14 nebeneinanderliegen oder, wie in Fig.
1 gezeigt, an zwei gegenüberliegenden Stellen angeordnet sein.
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Durch die metallische Ummantelung des Heizleiters oder Heizdrahtes
4, ergibt sich zwangsläufig eine gleichmässige Wärmeverteilung über den Gesamtbereich
zwischen der Keramik-Heizplatte und dem Isolierblock 3. Somit ist es möglich, an
einer Stelle oder auch an zwei Stellen einen Neßleitungsanschluss 5 anzuordnen,
wobei die Meßleitung beliebig mit dem Rohrmantel 14 verbunden sein kann. Die Meßleitung
stellt die Temperaturbegrenzereinrichtung dar und wird über entsprechende Schaltelemente
geführt, die an sich bekannt sind. Praktisch verlängert der Metallmantel des Heizdrahtes,
nämlich das Rohr 14, die Meßleitung 5, so daß hier eine Messung im Gesamtbereich
stattfindet.
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Um den direkten Kontakt zwischen dem Heizkörpermantel, nämlich dem
Rohr 14, und der Glaskeramik-Kochplatte 1 zu vermeiden, insbesondere kann eine Beeinflussung
durch die elektrische Leitfähigkeit der Glaskeramik-Kochplatte bei höheren Temperaturen
vorkommen und ausserdem besteht Korrosionsgefahr, ist eine dünn keramische Schicht
6 auf der Unterseite der Glaskeramik-Kochplatte 1 angebracht, die hinsichtlich der
elektrischen Leitfähigkeit eine Isolierung darstellt. Diese keramische Schicht 6
liegt jeweils unterhalb der Glaskeramik-Kochplatte 1 an jeder Heizstelle, kann aber
auch über die gesamte Unterfläche der Glaskeramik-Heizplatte gezogen werden, um
dieser ein gleichmässiges Aussehen zu geben, falls dies erwünscht ist.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Heizleiter 4 beim dargestellten
Ausführungsbeispiel wieder in Pin Rohr 14 eingebettet, jedoch kann er auch offenliegen.
Das Verbindungselement zur Wärmeübertragung ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine
Netallfolie 7, die den gesamten Heizkörper 4 überdeckt. Dadurch ist auch hier ein
wärmeleitendes Medium vrorhanden, das sofort, gleichgültig wo eine Uberhitzung auftritt,
diese Uberhit,zugg in jeden Bereich der Metallfolie 7 weiterleitet, so daß auch
hier ein punktuelles Abtasten ermöglicht ist. Hier kann entweder ein Tnermoelement
8 an die Folie, und zwar vorzugsweise an den Randbereich der Folie, angelegt werden;
es besteht ferner die Möglichkeit, als Alternative einen Fühler 18 eines Lapillarrohrthermostaten
an die Netallfolie anzulegen, der mit Gas gefüllt ist und an der Metallfolie anliegt.
Ein solcher Fühler wird als Gasausdehnungsthermostat bezeichnet.
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Die Metallfolie muss dünn sein, damit sie unter Temperatureinfluss
nachgibt und der Heizkörper immer gut anliegt. Dasselbe gilt auch fur die Rohrummantelung
14. Hier muss ein sehr dünnwandiges Material gewählt werden, damit unter der Einwirkung
der Wärme kein Verzug auftritt. Der Isolierblock 3 hat die Aufgabe, den Heizkörper
und die Metallfolie ständig plan an die Glaskeramikplatte anzudrücken, damit ein
einwandfreier Wärmeübergang erfolgt.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist ein Heizleiter gezeigt, der
mit Perlen isoliert ist. Über diesem Heizleiter liegt wieder die Metallfolie 7.
Auch hier kann eine keramische Schicht 6 auf der Unterseite der Glaskeramik-Heizplatte
1 angeordnet sein.
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Die Anordnung eines Fühlers 18 oder eines Thermoelementes 8 ist als
Alternative zu verstehen. Bei dieser Ausführung mit keramischen Isolierhülsen 9
um den Heizleiter 4 ergibt sich der Vorteil, daß durch die keramischen Isolierhülsen
eine grosse Elastizität gegeben ist, so daß eine ständig gute Anlage an der Unterseite
der Glaskeramik-Heizplatte 1 gewährleistet ist. Die Metallfolie sollte gegenüber
der Glaskeramikplatte ein neutrales Verhalten zeigen.
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Die Folie 7 kann außerdem in die Erdung des Gerätes an den Schutzleiter
angeschlossen werciefj. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß die Folie durch Metallisierung
der Glaskeramikunterseite ersetzt wird. Wie daraus ersichtlich, ist der Gegenstand
der Er@@ndung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränk@. Zur besseren
Da stellung ist die Folie 7 als gesonderte Die dargestellt. S. att einer Folie kann
auch eine Netallylatte einge@@gt werden, die jedoch dünnwandig sein muß und die
den Warmeübergang gowährleistet gleichzeitig bei planem Verhalten im Verhältnis
zur Glaskeramikplatte und zum Isolierblock.